ليغو التعليمية

في عام ١٩٨٥، أسس سيمور بابيرت وميتشل ريسنيك وستيفن أوكو شركةً تُدعى "مايكروورلدز" بهدف تطوير مجموعة أدوات بناء يمكن تحريكها بواسطة الحواسيب لأغراض تعليمية. ^{[ ١٠ ] : ١٤} وكان بابيرت قد ابتكر سابقًا لغة برمجة "لوغو " كأداة "لدعم تطوير أساليب جديدة في التفكير والتعلم"، ^{[ ١١ ] : ١٤} واستخدم روبوتات "السلحفاة" لتنفيذ البرامج فعليًا في العالم الحقيقي. ^{[ ١١ ] : ٥٥-٥٦} ونظرًا لأن أنواع البرامج التي يمكن إنشاؤها كانت محدودةً بسبب شكل روبوت "السلحفاة"، فقد برزت فكرة ابتكار مجموعة أدوات بناء تستخدم أوامر "لوغو" لتحريك تصميم من ابتكار المتعلم. ^{[ 12 ] : 3} على غرار روبوتات "السلحفاة الأرضية" المستخدمة لعرض أوامر لغة Logo في العالم الحقيقي، فإن نظام بناء يُشغّل أوامر Logo من شأنه أن يعرضها أيضًا في العالم الحقيقي، ولكن السماح للطفل ببناء إبداعاته الخاصة يُثري تجربة التعلم بمنحه زمام الأمور. ^{[ 13 ]} عند اختيار نظام البناء المناسب، رغبوا في اتباع نهج "الأساسيات البسيطة والإمكانات الكبيرة"، أي نظام سهل التعلم وفعّال للغاية. ولتحقيق هذه الغاية، قرروا استخدام مكعبات ليغو نظرًا لنظامها وتنوع قطعها، ولغة Logo نظرًا لإلمام المجموعة بالبرنامج وسهولة استخدامه. ^{[ 10 ] : 14} كانت ليغو متقبلة للتعاون، لا سيما وأن قسمها التعليمي كان له أهداف تأسيسية مشابهة جدًا لأهداف شركة مايكروورلدز. وسرعان ما انتقل التعاون إلى مختبر MIT Media Lab الذي تم إنشاؤه حديثًا، حيث كان هناك تبادل مفتوح للأفكار. ^{[ 10 ] : 14} بصفتها راعية للمختبر بأكمله، مُنحت شركة ليغو حقوقًا مجانية لإنتاج أي تقنية تُنتجها مجموعة بابرت، وريسنيك، وأوكو بكميات كبيرة؛ كما سُمح لها بإرسال موظف للمساعدة في البحث، فأرسلت المهندس آلان توفت (يُكتب أيضًا توفت) الذي ساعد في تصميم وحدة البناء القابلة للبرمجة. ^{[ 10 ] : 35 [ 14 ] : 74} كان جزء آخر من مختبر الإعلام في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هو التواصل المجتمعي، وبالتالي سيتم استخدام وحدات البناء للعمل مع الأطفال في المدارس لأغراض البحث والتعليم.

أُطلق على أول تجربة لدمج ليغو ولغة برمجة لوغو اسم ليغو/لوغو، وبدأت عام ١٩٨٥. ^{[ ١٣ ]} وكما هو الحال مع "السلاحف الأرضية" المستخدمة لعرض أوامر لوغو في العالم الحقيقي، استخدم نظام ليغو/لوغو أوامر لوغو لتحريك مجسمات ليغو. من المهم أن يتمكن الأطفال من بناء آلاتهم الخاصة وبرمجتها، إذ سيزداد اهتمامهم بمشاريعهم، وسيكونون أكثر استعدادًا لاستكشاف المفاهيم الرياضية المتعلقة بتحريكها. أتاح نظام ليغو/لوغو للأطفال ابتكار تصاميمهم وتجاربهم الخاصة، ووفر مسارات متعددة للتعلم، وشجع على روح الجماعة. في البداية، تُبنى الآلات من ليغو، ثم تُوصل بجهاز كمبيوتر وتُبرمج بنسخة معدلة من لوغو. قدم نظام ليغو/لوغو أنواعًا جديدة من القطع لصنع المجسمات، مثل المحركات والمستشعرات والأضواء. تُوصل المحركات والمستشعرات بصندوق واجهة يتواصل مع جهاز الكمبيوتر. ^{[ ١٣ ]} لاحقًا، قامت مجموعة ليغو بتسويق ليغو/لوغو تجاريًا تحت اسم مركز التحكم (ليغو) تكنيك. ^{[ 12 ] : 3} لوحظ أن استخدام نظام ليغو/لوغو ساهم في تطوير الأطفال لنوع من المعرفة حول العالم المادي، مما مكّن حتى من لا يمتلكون مهارات رياضية أو لغوية من حل المشكلات بفعالية باستخدام هذا النظام. ^{[ 14 ] : 23}

على الرغم من قوة نظام ليغو/لوغو، إلا أنه كان مقيدًا نوعًا ما بشرط توصيل المجسمات بجهاز كمبيوتر. ^{[ 12 ] : 3} بدأ الفريق العمل على تطويرات إضافية لبيئة ليغو/لوغو لإنتاج روبوت قادر على التفاعل ليس فقط مع البيئة، بل أيضًا مع روبوتات أخرى مبرمجة في النظام نفسه. ^{[ 14 ] : 24} بدأت التجارب باستخدام وحدة ليغو/لوغو غير موصولة (تُسمى وحدة لوغو أو "الوحدة الرمادية") في خريف عام 1986. ولتسريع عملية التصميم، احتوت وحدة لوغو على شريحة معالج من جهاز كمبيوتر أبل 2. وشغّلت نسخة معدلة من نظام ليغو/لوغو مصممة خصيصًا لجهاز أبل 2. ^{[ 14 ] : 74} كان صندوق واجهة ليغو/لوغو، وهو التطوير السابق للفريق، يحتوي على منفذي استشعار فقط، وهو ما لاحظ فريق التصميم أنه غير كافٍ دائمًا. ولحل هذه المشكلة، زوّدوا وحدة لوغو بأربعة منافذ استشعار. صُنعت وحدة لوغو من علبة بطارية ليغو مُعدّلة، وكان حجمها تقريبًا بحجم علبة أوراق اللعب. ^{[ 14 ] : 74, 23} تم اختبار قالب الشعار في المدارس.

في عام 2017، كانت "ليغو للتعليم" ذراعًا تابعة لمجموعة "ليغو" مخصصة لتطوير منتجات للمعلمين مصممة لتتناسب مع المناهج الدراسية أو تُستخدم معها. ^{[ 15 ]}

• أطلقت شركة ليغو للتعليم موارد جديدة لتعليم البرمجة في عام 2017. وتشمل هذه الموارد خطط دروس مجانية، ودورات تدريبية عبر الإنترنت للمعلمين، وتشجيع المدارس على المشاركة في مسابقة "فيرست ليغو ليغ" الشهيرة. وتُعد هذه الموارد جزءًا من مجموعة أدوات جديدة تقدمها ليغو للتعليم للمدارس. ^{[ 16 ]}

• في يوليو 2017، تعاون استوديو ليغو للابتكار التعليمي التابع لجامعة مدينة دبلن مع مرشدات الفتيات الأيرلنديات كجزء من مبادرة لتشجيع الفتيات المراهقات على الانخراط بشكل أكبر في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM). ^{[ 17 ]}

• في نوفمبر 2017، طرحت شركة ليغو للتعليم منتجًا تعليميًا جديدًا بعنوان "حديقة ستيم" (STEAM Park)، لتعريف أطفال ما قبل المدرسة بمجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والفنون والرياضيات (STEAM). تشجع "حديقة ستيم" أطفال ما قبل المدرسة على الاهتمام بمواد STEAM من خلال العمل الجماعي باستخدام مكعبات دوبلو لبناء ألعاب ومرافق ترفيهية. ^{[ 18 ]}

• كشفت شركة ليغو للتعليم عن منتج Spike Prime، وهو منتج عملي يجمع بين العلوم والتكنولوجيا والهندسة والفنون والرياضيات ( STEAM ). يجمع هذا المنتج بين مكعبات ليغو ووحدة تحكم مركزية قابلة للبرمجة مزودة بمستشعرات ومحركات. ويعمل تطبيق خاص مع وحدة التحكم المركزية لتمكين الأطفال من إنشاء برامج تتضمن دروسًا مصممة خصيصًا لتناسب بيئة الفصل الدراسي. ^{[ 19 ]}

• أطلقت مجموعة ليغو برنامج "المعلمون المتميزون". وفي إطار مبادرة جديدة من ليغو للتعليم، تم اختيار 110 معلمين متميزين ضمن الدفعة الأولى. ويُؤمل أن يتبادل المعلمون من جميع أنحاء العالم أفضل الممارسات والأفكار الجديدة. وانطلاقًا من نيتها توسيع البرنامج، تعتزم مجموعة ليغو قبول طلبات من متخصصي التعليم من جميع أنحاء العالم. ^{[ 20 ]}

• في نوفمبر 2018، أعلنت مجموعة ليغو في معرض الصين الدولي للاستيراد أنها أطلقت أولى دوراتها في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والفنون والرياضيات (STEAM) لطلاب المدارس الابتدائية الصينيين ابتداءً من العام المقبل، مما يُمكّن الطلاب المحليين من أن يصبحوا متعلمين نشطين ومتعاونين، وأن يكتسبوا مهارات القرن الحادي والعشرين. ^{[ 21 ]}

• قامت شركة Lego Education بتوسيع برنامج المعلم الرئيسي، مما أدى إلى زيادة العدد الإجمالي للمهنيين التربويين في برنامج المعلم الرئيسي إلى أكثر من 200 شخص، يغطون 39 ولاية أمريكية. ^{[ 22 ]}

• احتفالاً بمرور 40 عاماً على تأسيس شركة ليغو للتعليم، أطلقت الشركة منتج سبايك برايم. سبايك برايم، الذي كُشف عنه لأول مرة عام 2018، هو منتج ليغو للتعليم المخصص للمدارس. يستخدم نفس نظام بوست، ويتميز بوحدة تحكم مركزية قابلة للبرمجة، ومستشعرات، ومحركات تُستخدم مع تطبيق سبايك. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

• في أغسطس 2020، أطلقت شركة ليغو موارد جديدة مجانية عبر الإنترنت، مؤكدة على إمكانية استخدامها في أي مكان، مما يشير إلى أنها قد تساعد في ظل انتشار التعلم عن بعد. ^{[ 25 ]}

• في مارس 2021، أطلقت شركة ليغو للتعليم برنامجًا شاملاً للتطوير المهني للمعلمين. ^{[ 26 ]}

• في يونيو 2021، أعلنت شركة ليغو للتعليم عن تعاونها مع وكالة ناسا وفريق أرتميس 1 لتقديم سلسلة تعليمية في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والفنون والرياضيات (STEAM) للطلاب الصغار. ^{[ 27 ] [ 28 ]} وقد انطلق البرنامج في 29 أغسطس 2022. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

• في نوفمبر 2021، أعلنت شركة ليغو للتعليم أن اثنين من شخصياتها المصغرة، كيت وكايل، سينطلقان إلى الفضاء ضمن سلسلة تعليمية خاصة في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والفنون والرياضيات. ^{[ 31 ]}

• في يونيو 2022، أعلنت شركة ليغو للتعليم عن فتح باب التقديم لبرنامج سفراء ليغو للتعليم (المعروف سابقًا باسم برنامج ليغو للتعليم للمعلمين المتميزين). وكان من المقرر فتح باب التقديم في 29 يوليو 2022. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

• في مارس 2023، أطلقت شركة Lego Education مجموعة أدوات Hannah's STEAM Heroes: A Career Toolkit، وهي مورد تعليمي للمعلمين. ^{[ 35 ]}

في يناير 2021، أعلنت مجموعة ليغو عن مجموعتين: BricQ Motion Prime (رقم المجموعة: 45400) وBricQ Motion Essential (رقم المجموعة: 45401). ^{[ 36 ]} تهدف كلتا المجموعتين إلى تعليم الأطفال العلوم والتكنولوجيا والهندسة والفنون والرياضيات (STEAM) بطريقة عملية. ^{[ 37 ]}

• تتكون مجموعة BricQ Motion Prime (رقم المجموعة: 45400) من 562 قطعة مع أربع شخصيات مصغرة . صُممت في الأساس للأطفال الذين تبلغ أعمارهم 10 سنوات فما فوق. ^{[ 38 ] [ 39 ]}
• تتكون مجموعة BricQ Motion Essential (رقم المجموعة: 45401) من 523 قطعة مع أربع شخصيات مصغرة. صُممت هذه المجموعة في الأساس للأطفال من عمر 6 سنوات فما فوق. ^{[ 38 ] [ 39 ]}

كانت دوبلو علامة فرعية من ليغو التعليمية، وتضم 51 مجموعة تم إطلاقها بين عامي 2005 و2020. في عام 2020، كشفت ليغو التعليمية عن خمس مجموعات من دوبلو، وهي: الأنابيب، والحروف، وعالمي الكبير، والحيوانات، والأشخاص. وتم تسويق هذه المجموعات للأطفال من عمر سنتين فما فوق. ^{[ 40 ]}

في عام 2019، كشفت مجموعة ليغو عن مجموعتين تعليميتين من ليغو تم تصميمهما خصيصًا لموسم دوري ليغو الأول. ^{[ 41 ]}

• تم إصدار مجموعة بناء بوم تاون (رقم المجموعة: 45810) في عام 2020. تتكون المجموعة من 738 قطعة. ^{[ 41 ]}
• تم إصدار مجموعة التحدي 2020 (رقم المجموعة: 45813) في عام 2020. تتكون المجموعة من 1634 قطعة مع شخصيتين مصغرتين.
• تم إصدار مجموعة Cargo Connect Explore (رقم المجموعة: 45817) في عام 2021. تتكون المجموعة من 884 قطعة مع شخصية مصغرة واحدة.

أُطلقت مجموعة FIRST Lego League Jr في عام 2018، وتتألف حاليًا من خمس مجموعات. صُممت هذه المجموعات في الأساس للأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 4 و6 سنوات. ^{[ 42 ]}

• تم إصدار مجموعة Mission Moon (رقم المجموعة: 45807) في عام 2018. تتكون المجموعة من 693 قطعة. ^{[ 43 ]}
• تم إصدار مجموعة الاستكشاف (رقم المجموعة: 45814) في عام 2020. تتكون المجموعة من 779 قطعة.
• تم إصدار مجموعة ديسكفر (رقم المجموعة: 45815) في عام 2020. تتكون المجموعة من 72 قطعة مع 3 شخصيات مصغرة. ^{[ 44 ]}
• تم إصدار مجموعة Cargo Connect Discover (رقم المجموعة: 45818) في عام 2020.
• تم إصدار مجموعة FIRST Lego League Jr. الترويجية (رقم المجموعة 2000455) في عام 2019 كعرض ترويجي. تتكون المجموعة من 18 قطعة.

يُعدّ التطور التكنولوجي في وحدة التحكم القابلة للبرمجة أبرز تغيير بين Lego Mindstorms NXT و NXT 2.0 وEV3. فبينما كان المعالج الرئيسي في NXT عبارة عن متحكم دقيق ARM7 ، يتميز EV3 بمعالج ARM9 أكثر قوة يعمل بنظام Linux . كما يُضيف EV3 منفذ USB وفتحة بطاقة Micro SD (بسعة تصل إلى 32  جيجابايت). ويأتي مزودًا بخطط لبناء 5 روبوتات مختلفة: EV3RSTORM وGRIPP3R وR3PTAR وSPIK3R وTRACK3R. وقد نشرت Lego أيضًا تعليمات عبر الإنترنت لبناء 12 مشروعًا إضافيًا: ROBODOZ3R وBANNER PRINT3R وEV3MEG وBOBB3E وMR-B3AM وRAC3 TRUCK وKRAZ3 وEV3D4 وEL3CTRIC GUITAR وDINOR3X وWACK3M وEV3GAME. يستخدم برنامجًا يُسمى Lego Mindstorms EV3 Home Edition، المدعوم بتقنية LabVIEW ، لكتابة التعليمات البرمجية باستخدام الكتل بدلًا من الأسطر. مع ذلك، يمكن أيضًا برمجته على الروبوت نفسه وحفظه. ^{[ 45 ]} أُضيفت دعم لغة MicroPython في عام 2020. ^{[ 46 ]} تتكون مجموعة Education EV3 Core Set (رقم المجموعة: 45544) من: وحدة تحكم EV3 قابلة للبرمجة، ومحركين كبيرين، ومحرك متوسط، ومستشعري لمس، ومستشعر ألوان، ومستشعر جيروسكوبي، ومستشعر فوق صوتي، وكابلات، وكابل USB، وبطارية قابلة للشحن، و541 قطعة من عناصر TECHNIC. ^{[ 45 ] [ 47 ]}

تحتوي مجموعة التوسعة الخاصة بمجموعة EV3 التعليمية الأساسية (رقم المجموعة: 45560)، والتي يمكن شراؤها بشكل منفصل، على 853 قطعة ليغو. مع ذلك، لا تحتوي مجموعة التوسعة والمجموعة التعليمية مجتمعتين على المكونات الكافية لبناء معظم روبوتات المجموعة الأساسية. وهذا يختلف عن NXT؛ حيث يمكن للمجموعة التعليمية، عند دمجها مع مجموعة الموارد، بناء أي من تصميمات المجموعة الأساسية. صدرت مجموعة EV3 التعليمية قبل شهر من إصدار المجموعة الأساسية، في 1 أغسطس 2013. تشمل الروبوتات التي يمكن بناؤها باستخدام المجموعة التعليمية الأساسية: روبوت EV3 التعليمي، وجيروبوي، وفارز الألوان، والجرو، وذراع الروبوت H25. أما الروبوتات التي يمكن بناؤها باستخدام مجموعة التوسعة فتشمل: روبوت الدبابة، وزناب، ومتسلق السلالم، والفيل، وجهاز تحكم عن بعد. ومن الروبوتات الأخرى التي يمكن بناؤها باستخدام مجموعتين أساسيتين ومجموعة توسعة: مصنع سبينر. ^{[ 48 ]}

أُعلن عن Spike Prime في أبريل 2019. ^{[ 49 ]} على الرغم من أنه ليس جزءًا من خط إنتاج Mindstorms، إلا أن المجموعة الأساسية تتضمن ثلاثة محركات (محرك كبير ومحركان متوسطان) ومستشعرات للمسافة والقوة واللون، بالإضافة إلى مستشعر داخلي، وهو جيروسكوب. ^{[ 50 ]} ووحدة تحكم تعتمد على متحكم دقيق STM32F413 ^{[ 51 ]} وأكثر من 520 قطعة من قطع Lego Technic . ^{[ 52 ] [ 53 ]}

صدرت مجموعة SPIKE الأساسية (رقم المجموعة: 45345) في 6 أكتوبر 2021. تتكون المجموعة من 449 قطعة مع 4 شخصيات مصغرة. تشمل المجموعة وحدة تحكم ذكية، ومحركات، ومصفوفة إضاءة، ومستشعر ألوان. يتضمن تطبيق SPIKE رموزًا وكلمات مناسبة للفئة العمرية، مبنية على منصة Scratch، مما يساعد على تنمية مهارات البرمجة لدى الطلاب. ^{[ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]}

في عام 2016، تم إصدار مجموعة شخصيات المجتمع المصغرة (رقم المجموعة: 45022) في 1 يناير 2016. تتكون المجموعة من 256 قطعة مع 21 شخصية مصغرة. ^{[ 57 ]}

في عام ٢٠٠٩، أطلقت شركة ليغو للتعليم نظام WeDo 1.0 بمجموعتين: مجموعة WeDo للبناء (رقم المجموعة: ٩٥٨٠) ومجموعة WeDo للموارد (رقم المجموعة: ٩٥٨٥). صُممت المجموعتان في الأساس للأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين ٧ و١١ عامًا. ^{[ ٥٨ ] [ ٥٩ ]}

في عام ٢٠١٦، أعلنت شركة ليغو للتعليم خلال معرض الإلكترونيات الاستهلاكية (CES) عن إطلاق مجموعة WeDo 2.0 للروبوتات، وهي مجموعة مخصصة لطلاب المرحلة الابتدائية. صُممت WeDo 2.0 المُحدثة لتعليم الأطفال من الصف الثاني إلى الرابع أساسيات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM). تضمنت المجموعة الأساسية من WeDo 2.0 (رقم المجموعة: ٤٥٣٠٠) وحدة تحكم ذكية قابلة للبرمجة، ومحركًا متوسط ​​الحجم، ومستشعرين، و٢٨٠ قطعة. كما تضمن البرنامج مشروع "ابدأ الآن" الذي يُعد تجربة تعريفية بموارد WeDo 2.0. يتوافق البرنامج مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة ماك والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية التي تعمل بنظامي أندرويد و iOS . ^{[ ٤٢ ] [ ٦٠ ] [ ٦١ ] [ ٦٢ ]}