Образовательная робототехника (Lego WeDo)

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ 

РОБОТОТЕХНИКА 

(Lego WeDo)

Сборник методических 

рекомендаций и практикумов

Корягин А. В.

Москва, 2016

Смольянинова Н. М.

УДК 373.016:004.896
ББК 74.263.2
 
К70

К70 Корягин А. В., Смольянинова Н. М.

Образовательная робототехника (Lego WeDo). Сборник методических рекомендаций и практикумов. – М.: ДМК Пресс, 
2016. – 254 с. : ил.

ISBN  978-5-97060-382-6

Данная книга окажет методическую помощь в работе учителя 

(педагога) в разделе преподавания курса робототехники для детей 
5–10 лет. Книга окажется полезна как в дошкольном, так и в начальном образовании. Сборник охватывает малоизученную тему преподавания робототехники для дошколят и детей начальных классов. 
Методика преподавания основывается на применении образовательного конструктора Lego Education WeDo на занятиях по конструированию и робототехнике для развития инженерного потенциала малышей. Сборник оснащён подробной схемой сборки дополнительно 
30 авторских конструкций.

                                                                                                            УДК 373.016:004.896
                                                                                     ББК 74.263.2

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой 

бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность 

технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную 
точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

 
               © Корягин А. В.,

ISBN  978-5-97060-382-6                          © Издание, оформление ДМК Пресс, 2016

 
               Смольянинова Н.М., 2015

Предисловие ........................................................................................ 5
Что же такое «робототехника»?  ............................................................. 5
Схема развития .......................................................................................12

Глава 1
Структура образовательной робототехники .............................15

Глава 2
Содержание базового набора Lego Education WeDo ..............17

Глава 3
Установка программного обеспечения Lego WeDo .................21

Глава 4
Интерфейс программы ....................................................................25
Итоговый тест по Lego WeDo ................................................................. 31

Глава 5
Задания базового и ресурсного наборов ..................................39

Глава 6
Дополнительные конструкции .......................................................42
6.1. Автомобиль ......................................................................................42
6.2. Космические проекты ..................................................................... 45
6.2.1. Звездолёт ............................................................................................. 45
6.2.2. Исследовательский модуль (Луноход) ............................................. 48

Îãëàâëåíèå

Оглавление
4

6.3. Ходячие роботы ..............................................................................49
6.3.1. Робот-лягушка......................................................................................49
6.3.2. Робот-ходун.........................................................................................50
6.4. Аттракцион ...................................................................................... 51
6.4.1. Карусель .............................................................................................. 51
6.4.2. Маятник ................................................................................................ 52
6.4.3. Качели .................................................................................................. 54
6.5. Военная техника ............................................................................... 55
6.5.1. Катюша ................................................................................................. 55
6.5.2. Танк ....................................................................................................... 56
6.6. Архитектура ..................................................................................... 57
6.6.1. Мини-завод .......................................................................................... 57
6.6.2. Мельница ............................................................................................. 58
6.6.3. Сложная мельница ..............................................................................60
6.6.4. Замок ...................................................................................................62
6.7. Водный транспорт ...........................................................................65
6.7.1. Патрульный катер ............................................................................... 65
6.7.2. Авианосец ...........................................................................................67
6.8. Животные .........................................................................................68
6.8.1. Дракон ................................................................................................. 68
6.9. Промышленные роботы .................................................................70
6.9.1. Пресс ...................................................................................................70
6.9.2. Машина для бурения ...........................................................................71

Глава 7
Инженерно-эстетические конструкции ......................................73
7.1. Настольный футбол ......................................................................... 73

Глава 8
Основы алгоритмизации в записи на графическом языке .......75

Глава 9
Визуальные конструкторы по наборам Lego .............................78
9.1. LDraw ................................................................................................ 78
Интерфейс MLCad .........................................................................................80
Создание модели в программе MLCad ........................................................ 82
9.2. LEGO Digital Designer .......................................................................98

Оглавление

Глава 10
Примерная рабочая программа по робототехнике 
на базе конструктора Lego Education WeDo ...........................102
Пояснительная записка .........................................................................102
Форма проведения занятия .................................................................106
Учебно-тематическое планирование ........................................................107
Календарно-тематическое планирование ................................................108

Инструкции по сборке ..................................................................115
Зубчатая передача ................................................................................115
Коронная передача ..............................................................................120
Ременная передача ...............................................................................123
Червячная передача .............................................................................127
Модель «Автомобиль» ..........................................................................130
Модель «Звездолёт»..............................................................................133
Модель «Луноход» ................................................................................140
Модель «Ходячий робот 1» ..................................................................148
Модель «Катюша» ..................................................................................155
Модель «Танк» .......................................................................................164
Модель «Мини-завод» ..........................................................................173
Модель «Мельница» ..............................................................................189
Модель «Мельница сложная» ...............................................................195
Модель «Замок» ....................................................................................207
Модель «Авианосец» ............................................................................221
Модель «Бурильн,ая установка» ..........................................................231
Модель «Настольный футбол» .............................................................234
Футболист 1 .................................................................................................241
Футболист 2 .................................................................................................242
Вратарь .........................................................................................................252

Список использованной литературы ..........................................253

Ïðåäèñëîâèå

Данная книга предназначена для людей любого возраста. Здесь каждый найдёт для себя что-то новое.  В руках вы держите первую книгу 
из цикла «Образовательная робототехника», она посвящена целиком конструктору по робототехнике Lego Education WeDo. 
Относительно молодое направление «Робототехника» активно 
развивается в ряде стран и постепенно затрагивает все аспекты развития страны (военное, геополитическое, экономическое, промышленное и социальное). Многие страны ставят развитие робототехники приоритетной задачей. Как никогда стал вопрос в создании 
суперкомпьютеров, развитии облачных технологий, создании и развитии искусственного интеллекта, развитии альтернативной энергетики и т. д.

Что же такое «робототехника»? 

Робототехника – прикладная наука, занимающаяся разработкой 
автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства. 
Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, 
механика, информатика, физика, математика, а также радиотехника 
и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.
Как никогда возрос спрос на инженерные кадры, которые способны проектировать, создавать, управлять и модернизировать высокотехнические и робототехнические устройства. Соответственно, 

Предисловие

разработана образовательная схема развития личности в инженерно-техническом направлении. Ветка развития идёт с дошкольного 
возраста и вплоть до окончания высшего учебного заведения. В основе этой ветки стоят два направления: предметная, интегрируемая современная образовательная среда и образовательная робототехника.
Предметная, интегрируемая современная образовательная среда:
• интерактивное оборудование;
• программно-аппаратные комплексы;
• цифровые лаборатории;
• цифровые интерактивные образовательные программы;
• современная материально-техническая база предметных кластеров.
Формирует информационно-коммуникационную, естественнонаучную, техническую компетентности. 

 Предисловие
8

Образовательная робототехника – это направление, в котором 
осуществляется современный подход к внедрению элементов технического творчества в учебный процесс через объединение конструирования и программирования в одном курсе. Интеграция информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления – мощный инструмент синтеза знаний, 
закладывающий прочные основы системного мышления.

Эти два направления могут идти параллельно или пересекаться 
на разных этапах развития личности. Человек развивается всю свою 
жизнь, но основные навыки, которые лягут «фундаментом» в развитии тех или иных компетенций, формируются в младшем возрасте. 
Скорость «впитывания» информации убывает с возрастом. С точки 
зрения возрастной психологии и педагогики, для формирования ос

Предисловие

новных знаний, умений, навыков (компетенций) и развития творческого потенциала ребёнка благоприятен период с трёх до шести 
лет. Заложив в этот период основы естественно-научного и инженерно-технического мышления, мы открываем путь к становлению 
личности с естественно-научным мировоззрением, развитым пространственным мышлением, аналитическим складом ума, информационной и инженерно-конструкторской компетенцией. 
Что такое «формирование основных компетенций (знаний, умений, навыков)» в младшем возрасте? А это не что иное, как прививание любви к саморазвитию (любви к чтению книг, любви к играм, 
любви к той или иной поведенческой форме общения и жизнедеятельности и т. д.). Игра – одна из самых замечательных средств воспитания, познания мира и сплочения коллектива, самопознания, 
развития творческих способностей и форма организации жизни детей дошкольного и школьного возраста. С появлением первых людей 
появилась и игра. Через игру ребёнок в младшем возрасте (до 6 лет) 
формирует основные компетенции, а в старшем возрасте развивает 
их с учётом современной действительности. 

  
Педагогическим советом нашей организации разработана своя 
многоступенчатая программа развития личности с вышесказанными приобретёнными и развитыми компетенциями. 

 Предисловие
10

Группа развития от 3 до 5 лет: 
• развитие когнитивного мышления;
• развитие мелкой моторики;
• развитие речи;
• развитие правильного цветовосприятия;
• развитие усидчивости, терпения.

ЛогикУм (наборы Lego (Dacta, Duplo), Dusyma (Schatti, Schatti Too, 
Schattenbauspiel), кубики Никитина, волшебный квадрат Воскобовича, 
интерактивной среды ПервоЛого) от 5 до 6 лет: 
• развитие пространственного воображения;
• развитие навыков IT; 
• развитие логики мышления;
• развитие конструкторских навыков;
• развитие инженерных навыков;
• развитие мелкой моторики;
• развитие речи;
• формирование естественно-научного мировоззрения.

Введение в робототехнику (на базе наборов Lego Education WeDo) 
от 6 до 9 лет:
• развитие навыков программирования роботизированных 
устройств;

Группа развития

ЛогикУм

Введение в робототехнику

Основы робототехники

Спортивная робототехника

Робототехника: 

космические, инженерные 
и экологические проекты

Научно-исследовательская 
робототехника

Предисловие

• развитие IT-компетенции;
• развитие логики мышления;
• формирование аналитического мышления;
• развитие инженерно-конструкторских навыков;
• развитие пространственного воображения;
• формирование естественно-научного мировоззрения;
• формирование знаний, умений и навыков предметной среды;
• развитие мелкой моторики;
• развитие речи.

Основы робототехники (наборы Lego MINDSTORMS Education 
EV3 и наборы Arduino) от 9 до 15 лет:
• развитие IT-компетенции;
• развитие навыков программирования роботизированных 
устройств (визуальное, объектно-ориентированное программирование);
• развитие инженерно-конструкторских компетенций;
• развитие пространственного воображения;
• расширение естественно-научного мировоззрения;
• расширение знаний, умений и навыков предметной среды;
• развитие аналитического и логического мышления;
• развитие мелкой моторики;
• развитие речи.

Спортивная робототехника (наборы Lego MINDSTORMS Education EV3 и наборы Arduino) от 9 до 15 лет:
• развитие личностных качеств (саморегуляция, стрессоустойчивость, проявление и развитие лидерских качеств и т. д.);
• саморазвитие;
• развитие инженерно-конструкторских компетенций;
• развитие IT-компетенции;
• развитие навыков программирования роботизированных 
устройств (визуальное, объектно-ориентированное программирование);
• расширение знаний, умений и навыков предметной среды;
• развитие аналитического и логического мышления;
• развитие мелкой моторики;
• развитие речи.

 Предисловие
12

Робототехника: космические, инженерные и экологические проекты (наборы Lego MINDSTORMS Education EV3 и наборы Arduino, 
радиодетали) от 12 до 17 лет:
• расширение знаний, умений и навыков предметной среды;
• развитие аналитического и логического мышления;
• расширение естественно-научного мировоззрения;
• саморазвитие;
• развитие инженерно-конструкторских компетенций;
• развитие IT-компетенции;
• развитие навыков программирования роботизированных 
устройств (визуальное, объектно-ориентированное программирование и языки высокого уровня);
• расширение сознания, восприятие себя значимой личностью в 
жизни общества и в развитии страны (самоопределение).

Научно-исследовательская 
робототехника 
(наборы 
Lego 
MINDSTORMS Education EV3 и наборы Arduino, радиодетали, 
программно-аппаратные комплексы, цифровые лаборатории) от 
15 лет:
• расширение знаний, умений и навыков предметной среды;
• развитие аналитического и логического мышления;
• расширение естественно-научного мировоззрения;
• саморазвитие;
• развитие инженерно-конструкторских компетенций;
• развитие IT-компетенции;
• развитие навыков программирования роботизированных 
устройств (языки высокого уровня).

Данная ступенчатая методика позволяет проследить рост уровня 
компетентности. К 15 годам ребёнок имеет все необходимые инженерно-технические, конструкторские и IT-компетенции, для того 
чтобы поступить без опаски в техникум на инженерные специальности или другие технические, а также специальности, связанные 
с IT. После 11-го класса ребёнок с полученными знаниями способен 
поступить на любые технические, инженерные специальности и специальности, связанные с IT, в высшие учебные заведения. 

Предисловие

Схема развития

Занятие построено в виде игры, в которой возникает ряд проблем, 
которые затрагивают ряд дисциплин и понятий учебной и неучебной программы. В результате для решения проблем так или иначе 
ребёнок будет идти несколькими путями: методом проб и ошибок 
и изучения нужной литературы. В результате он саморазвивается 
и полностью проявляет инициативу в решении поставленной проблемы. Личный опыт откладывается надолго, если не навсегда, в памяти. Но для того чтобы ребёнок стремился к саморазвитию, был 
достаточно усидчив, проявлял терпение, он должен получить необходимые навыки, которые закладываются в самом начале. Если рассматривать нашу ступенчатую методику, то такие навыки закладывают в группе развития – это фундамент.
Для применения данной методики необходимы штат квалифицированных педагогов, единая учебная программа и, конечно, материально-техническая база.
Не во всех школах есть конструкторы для образовательной робототехники, а в вузах и техникумах зачастую нет современного оборудования с соответствующим программным обеспечением. И мало 
квалифицированных педагогов, способных преподавать курс робототехники или курс по изучению высших языков программирования для управления через микропроцессоры роботизированными 
устройствами. Возникает пропасть между выпущенными специалистами и специалистами, которые требуются на предприятия и заводы и организации. В результате полученных специалистов приходится переобучать, и не всегда это бывает удачно. Это связано также 
с тем, имел обучаемый навыки работы с каким-то современным оборудованием или нет, знаком он с принципами программирования 
процессоров или нет, и т. д. 
Поэтому если ребёнок с детства приучается к работе с современным оборудованием, работе с электроникой и изучению языков программирования, то ему очень легко учиться или переобучиться на ту 
техническую специальность, которая необходима организации.
Ещё один плюс в развитии у ребёнка технической компетентности – это умение рассуждать, анализировать и сравнивать, строить 
логическую цепочку умозаключений, которые будут вести к верным