乐高机器人教育

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一、乐高教育“4C”教学法

4C”顾问式的教育解决方案,即:联系(connect)、建构(construct)、反思(contemplate)和延续(continue),是乐高教育根据儿童获取知识的过程和学习效果而设计的,是建立在儿童心理学家皮亚杰建构论的理念基础上的。皮亚杰认为儿童认知发展是通过认知结构的不断建构和转化而实现的,即儿童在主动地探索外部世界过程中,通过同化功能,将探索的新知识融入原有的认知结构中;通过顺化功能,不断改变原有的认知结构,形成新的认知结构的过程。

乐高教育反对传统的单向灌输,反对把语言文字作为获取知识的捷径,认为教育就是要为儿童带来更多的可能性去创造和发现,教育在于给儿童创设学习的情境,帮助儿童在与情境中的人、事、物相互作用的过程中主动建构知识。

二、乐高教育带个孩子

三、乐高机器人授课模式

乐高机器人的授课模式一般分为三种:

1、主题资源式。

主题资源式就是教师在授课的时候要围绕一个主题来进行授课,围绕这一主题,让学生自己动脑、动手去收集与这一主题有关的信息。

2、任务驱动式:

这点相信大家应该都不陌生,是我们平时在授课的过程中经常采用的一种模式。

当时在培训的时候,北京乐高机器人公司的老师也是采用这种方式为我们培训的,他让我们八人为一小组,任务就是让小车在不安装马达的情况下动起来,看哪组制作的小车跑得最远。先是让我们总结能让小车动起来的方法,在场的信息技术教师大概总结了两种方法,一种是利用橡皮筋,把弹性势能转化为动能;还有一种就是利用气球,把风能转化为动能,整合了物理学中势能与动能转换这一过程。然后各小组根据自己选择的方法开始制作小车。在制作的过程中,又需要考虑到想让小车跑得远,就要减少各传动齿轮间的摩擦力,还要明白用大齿轮带动小齿轮,小车才能跑得快,又一次整合了物理学原理。

我们小组经过讨论,觉得如果用气球来作为小车的动力,小车在启动的一瞬间,为了克服摩擦力和它本身停止的惯性,必然要浪费掉很多风能,而且在开动起来之后,最好还需要一个不在车身上的挡板来跟着小车,小车通过这样一个反作用力来前进,而我们不可能拿着一个挡板跟着小车后面跑,必然造成小车上的气球大量无效损失风能,小车也就不会跑得

太远,所以最后我们选择了利用橡皮筋的弹性势能。比赛的结果也证实了我们的想法,在十二个小组中我们获得了第一,前三名的小组都是采用橡皮筋的制作方法。接下来,老师让我们观看了学生们想到的另外一些方法,我们发现孩子们的思维与想象力可能比我们更丰富,所以不要去限制他们。

3、软件图标式。

这种模式是我们在给机器人进行编程的时候需要用到的。这里给大家说一下机器人的制作过程,首先是我们需要建造一个模型(如小车,现在比较通用的建模软件是MLCAD),然后是编程,就是在计算机上编写好需要机器人做哪些动作和判断的程序,编程的软件很好操作,简单的程序可能需要几秒钟就能完成,而难的程序就需要调用很多语句,接下来就是通过电脑和机器人身上的红外线装置,把编好的程序上传到机器人的微电脑里,这个过程一般为2-120秒左右,根据程序大小而定,最后打开机器人身上的微电脑,选择你需要的程序,运行机器人。

软件图标模式就是针对在电脑上进行编程这一环节的。我们可以从初级到高级逐渐教给学生。譬如我们在机器人上安装4个马达,开始只显示一个马达的图标,让学生对这一个马达进行编程操作控制,然后看机器人的运动轨迹和速度,然后给学生两个马达图标,再让他们进行设置,比较一个马达和两个马达机器人的运动轨迹与速度是否相同。直至后期的探测器的设置。

要想完成一节课,这三种模式是都应该使用到的。而且它还可以与其他多学科进行整合。

乐高机器人初级课程

乐高机器人初级课程 This manuscript was revised by the office on December 22, 2012

乐高机器人初级课程 编号:295 发布时间:2011-08-18 截止日期:地区: 适合2-3个学生为一组搭建和编程设计机器人方案。共431个组件的套装中包括一个NXT可编程的微型电脑,一块可充电的锂电池,三个伺服电机,二个触动传感器,一个光电传感器,一个超声波传感器,一个声音传感器,三个灯以及足够课堂教学所需的乐高积木。另外还有3根连接RCX传感器或马达的转换线,1根USB导线,以及分类盒和搭建手册等。 关健学习价值: 1.介绍机器人以及机械工程的概念。 2.收集、翻译数据,进行科学调查研究。 3.学习如何在团队工作中解决问题。 9797教育版和8527玩具版的分别: 9797 多了以下超级好用又超值的东西: 1. 多了玩具版没有的,一颗锂电池 2. 比玩具版多一个触觉传感器,所以有二个!! 3. 多了玩具版没有的,三个灯炮

4. 多了一个精美的储存胶箱(没有售卖) 5. 多了三条转接线可转接前一代的传感器及马达,等于是向下兼容!! 8527 较优胜的东西: 1. 组件数目8527有557件,而9797只有431件。 2. 9797可购买9648配件库671件,大幅增加配件数量。 3. 8527内附正版软件,而9797需额外购买正版软件。 两者软件基本上是相同的,分别在于软件内的教程不同。 8527的称为robo center,而9797的称为educator center。 8527教砌3个机械人,而9797则有40个教程

乐高机器人

乐高机器人—齿轮篇 在机器人的设计中,机械结构是完善系统的一个重要因素。要认识各种各样的传动机构,了解其工作原理及其优缺点,什么时候用哪种传动系统最有效等,从而设计出出色的机器人系统。 2.1简介 齿轮是机器中很重要的部件,它几乎是机器的象征。探索齿轮的一种非常有用的特性:将一种力魔法般的转换成另外一种力。介绍一些新的概念——速度、力、扭矩、摩擦力;还有一些简单的机械理论基础。认识齿轮和简单杠杆之间的相似点。 2.2齿数的计算 一般用中至少需要两个齿轮,如图2.1所示,为两个普通的乐高齿轮:左边是8齿齿轮,右边是24齿齿轮。齿轮的最重要属性就是它的齿数。齿轮是根据齿数分类的:它的英文缩写就代表它的名字,例如24齿的齿轮可以表示为24t 。 图2.1 一个8齿和24齿的齿轮 例子中使用了8齿和24齿的两个齿轮,分别固定在一根轴上。两轴与一带孔梁相配合,两孔间距两个乐高单位(一个乐高单位就相当于相邻两孔间距),现在一手拿住梁,另一手轻轻地转动其中一根轴,注意到的第一个特性:当转动其中一根轴时,另一轴也同时转动,因此,齿轮的基本属性就是可以将运动从一根轴传到其它轴上。第二个特点是你不需要用很大的力去转动它们,因为齿轮间配合

相当紧凑,摩擦力很小,这也是乐高工艺系统大特性之一:部件之间配合精度高。第三个特点是两根轴反向转动:一个顺时针,一个逆时针。第四个特点:也是最重要的特性,就是两根轴的旋转速度不同。当转动8齿齿轮时,24齿齿轮转动得很慢;而24齿的齿轮转动时,8齿齿轮转动得很快。 2.3加速和减速传动 先转动大齿轮(24齿),它的每一个齿都与8齿的两个齿啮合的很好。当转动24齿,每一次在齿轮的接触面一个新齿取代前一个齿时,8齿也刚好转过一个齿,因此,大齿轮转过8个齿(24齿的齿轮)就可以让小齿轮转过一圈(360度)。当大齿轮再转过8个齿时,小齿轮又转了一圈。在你转动24齿齿轮的最后8个齿时,8齿齿轮转过第三圈。这也是两轴产生不同速度的原因:24齿齿轮转动一圈,8齿齿轮转动了三圈!我们用两个齿轮齿数之比来表示两者的关系:24比8。经过简化,得到3:1。从数字来看,24齿齿轮1转就相当与8齿齿轮的3转。 由此,我们得到一种加速的方法(从技术角度来将应称为角速度,而不是速度)。这时候你可能会想到在竞速小车上使用巨大的传动比。遗憾的是,在力学中有得必有失,获得了速度,同时就减少了扭矩,简单的说,就是在力量上的损失会转化为速度——速度越快,扭矩就越小。比率也相同:如果获得了三倍的角速度,你的扭矩会减小到原来的1/3。 齿轮有一个有趣的特性:扭矩和速度的转换是对称的,你可以将扭矩转换成速度,反之亦然。当系统增加速度而减小扭矩时,我们称为加速,反之我们称为减速。什么是扭矩? 当你用扳手转动螺钉上的螺母时,即产生扭矩。扳手动时,螺母产生抵阻力,你握手柄的地方离螺母越远,你需要施加的力就越小。实际上,力矩是两个参数的乘积:距离和力。增加其中一个量,就可以增加扭矩。力矩的度量单位就是力的单位和距离的单位,国际单位表示为牛顿米(Nm)或者是牛顿厘米(Ncm)。如果熟悉杠杆,你会认识到它们之间的相似性。对于杠杆,合力的大小依赖施力

乐高机器人考试教案资料

乐高机器人考试

全国青少年机器人技术等级考试测试试卷(一级) 分数:100 题数:45 总体情况 姓名开始时间结束时间用时(分钟) 得分得分率是否通过 考试状态 JQR 2018-03-11 12:33:38 2018-03-11 12:33:44 0.08 *** *** *** 已提交 一、单选题(共30题,每题2分,共60分) 1. 如下图齿轮组所示,齿轮1的直径是20,转速为100rpm,齿轮2的直径是40,齿轮3的直径是10,当齿轮1为主动轮时,齿轮3的转速为 A. 50 B. 100 C. 200 D. 150 2.下列说法正确的是 A. 只要是利用杠杆原理的,都是省力杠杆。 B. 千斤顶利用了杠杆原理,为了省力。

C. 推动带有四个轮子的货车是利用了杠杆原理。 D. 生活中无费力杠杆。 3.下列人物形象中,哪一个是机器人? A. B.

C. D. 4.当阻力作用线到支点作用线的距离大于动力点到支点的距离时,杠杆 A. 省力 B. 费力 C. 既不省力也不费力 D. 以上答案都不对 5.如下图中,动滑轮有()个。

A. 1 B. 2 C. 3 D. 0 6.木工师傅使用斧头作为工具,是利用()能省力的原理。 A. 滑轮 B. 轮轴 C. 斜面 D. 杠杆 7.在日常生活中,用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是 A. 一个定滑轮 B. 一个动滑轮 C. 杠杆 D. 斜面 8.机器人的英文单词是 A. botre B. boret C. robot D. rebot 9.关于轮轴的描述,下列说法正确的是

乐高机器人课程

乐高机器人课程 Lego Mindstorms(乐高机器人)是集合了可编程Lego砖块、电动马达、传感器、Lego Technic部分(齿轮、轮轴、横梁)的统称。Mindstorms起源于益智玩具中可编程传感器模具(programmable sensor blocks)。第一个Lego Mindstorms的零售版本在1998年上市,当时叫做Robotics Invention System (RIS)。最近的版本是2006年上市的Lego Mindstorms NXT。 乐高机器人套件的核心是一个称为RCX或NXT的可程序化积木。它具有六个输出输入口:三个用来连接感应器等输入设备,另外三个用于连结马达等输出设备。乐高机器人套件最吸引人之处,就像传统的乐高积木一样,玩家可以自由发挥创意,拼凑各种模型,而且可以让它真的动起来。 机器人是一门涉及机械学、电子学、工程学、自动控制、计算机、人工智能等方面的综合性学科,以培养学生的科学素养和技术素养为宗旨,以综合规划、设计制作、调试应用为主要学习特征的实践性课程。在拓宽学生的知识面,促进学生全面而富有个性的发展上起着不可替代的作用。 随着科学技术的发展,特别是人工智能与机器人的结合,机器人不再局限于工业应用和研究所内,它已经进入教育领域。国内外教育专家指出,利用机器人来开展实践学习,不仅有利于学生理解科学、工程学和技术等领域的抽象概念,更有利于培养学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力。机器人教育在基础教育越来越受到人们的关注。 我国自2001年举办首届全国青少年机器人竞赛以来,在竞赛的带动与促进下,全国各地展开了校本课程、课外科技小组、选修课等丰富多彩的机器人教育活动。近年来,由于对机器人教育认识上的不足,机器人竞赛活动目标不明确等原因,我国机器人教育的发展受到一定程度的制约。 在课程改革的背景下,乐高从全国基础教育发展现状出发,构建科学、合理、切实可行的中小学乐高机器人教程体系,规范机器人教育,对我国今后机器人教育的蓬勃发展起着非常重要的作用,势在必行。 科学和技术素养是当今社会每个公民必备的基本素养。乐高机器人课程在培养学生的科学与技术素养方面有其独特的优势,机器人教育作为一门基础课程,要面向全体学生。 乐高机器人课程要为学生营造动手动脑、进行设计活动的环境,提供必要的设备和工具,倡导学生积极主动、勇于探索的学习精神,组织学生进行探索式学习,让学生充分动手实践,积极合作,主动探究。 乐高机器人更多信息可登入网站棒棒贝贝科技中心了解更多。 地址:上海市浦东新区杜鹃路68号。

乐高机器人课件

乐高机器人课件 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

第二课认识乐高蓝牙机器人系统____NXT 授课时间参加教师 活动目的: 1、认识NXT主要配件,并将其与RCX核心配件作比较,学习和掌握新型乐高机器人; 2、搭建蓝牙机器人; 3、知道NXT控制器各按钮的作用,初步学会在NXT是编写简单程序,理解传感器的功能 活动过程: 一、乐高机器人—— MINDSTORMS NXT与RCX的比较 1、处理器由8位升到32位 丹麦乐高(LEGO)将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来,通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位,而NXT配备32位处理器等,提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。 图1:安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT 图4:LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福 5、改进了编程软件 NXT程序用软件,跟ROBOLAB原来的版本一样,是基于NI LabVIEW开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序,也可以完成RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程,这次减少为约40个,从而使得编程更为简单。OS为“Wind ows2000”以上和“Mac OS X”。 图5:乐高网站给出的ROBOLAB 的样图,跟以前版本相比,变化较大 二、快速认识NXT 1、按钮 NXT正面有四个按钮,它们分别是开关、运行;导航和返回。 2、NXT显示器上各图标的意义 最上一行,相当于状态栏,从左到右依次表示了:蓝牙、USB、NXT控制器名、运行状态、电池电量 以及声音音量的情况。 状态栏的下面是六个主控操作面板,相当于主菜单,它们依次是:“My Files我的文件”、“Try me测试”、“Settings设置”、“Bluetooth蓝牙”、“View查看”、“NXT Program NXT程序”。 三、NXT Prpgram(NXT程序) 不需要在电脑上,通过NXT就可以编写简单的控制程序。 1、进入NXT Program 2、屏幕显示传感器和马达的连接方式; 3、确定后,进入五步编程 第一步主要是设置运动方式:前后、后退、左转、右转等 第二步主要是设置传感器 第三步也是运动方式设置 第四步传感器感应设置

乐高机器人教案

认识乐高蓝牙机器人系统____NXT 参加教师 活动目的: 1、认识NXT主要配件,并将其与RCX核心配件作比较,学习和掌握新型乐高机器人; 2、搭建蓝牙机器人; 3、知道NXT控制器各按钮的作用,初步学会在NXT是编写简单程序,理解传感器的功能活动过程: 一、乐高机器人—— MINDSTORMS NXT与RCX的比较 1、处理器由8位升到32位 丹麦乐高(LEGO)将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来,通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位,而NXT配备32位处理器等,提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。 图1:安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT 图4:LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福 5、改进了编程软件 NXT程序用软件“ROBOLAB ,跟ROBOLAB原来的版本一样,是基于NI LabVIEW开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序,也可以完成

RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程,这次减少为约40个,从而使得编程更为简单。OS为“Windows2000”以上和“Mac OS X”。 图5:乐高网站给出的ROBOLAB 的样图,跟以前版本相比,变化较大 二、快速认识NXT 1、按钮 NXT正面有四个按钮,它们分别是开关、运行;导航和返回。 2、 NXT显示器上各图标的意义 最上一行,相当于状态栏,从左到右依次表示了:蓝牙、USB、NXT 控制器名、运行状态、电 池电量以及声音音量的情况。 状态栏的下面是六个主控操作面板,相当于主菜单,它们依次是:“My Files我的文件”、“Try me测试”、“Settings设置”、“Bluetooth 蓝牙”、“View查看”、“NXT Program NXT程序”。 三、 NXT Prpgram(NXT程序) 不需要在电脑上,通过NXT就可以编写简单的控制程序。 1、进入NXT Program 2、屏幕显示传感器和马达的连接方式; 3、确定后,进入五步编程 第一步主要是设置运动方式:前后、后退、左转、右转等

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乐高机器人—齿轮篇教案 在机器人的设计中,机械结构是完善系统的一个重要因素。要认识各种各样的传动机构,了解其工作原理及其优缺点,什么时候用哪种传动系统最有效等,从而设计出出色的机器人系统。 简介 齿轮是机器中很重要的部件,它几乎是机器的象征。探索齿轮的一种非常有用的特性:将一种力魔法般的转换成另外一种力。介绍一些新的概念——速度、力、扭矩、摩擦力;还有一些简单的机械理论基础。认识齿轮和简单杠杆之间的相似点。 齿数的计算 一般用中至少需要两个齿轮,如图所示,为两个普通的乐高齿轮:左边是8齿齿轮,右边是24齿齿轮。齿轮的最重要属性就是它的齿数。齿轮是根据齿数分类的:它的英文缩写就代表它的名字,例如24齿的齿轮可以表示为24t 。 图一个8齿和24齿的齿轮 例子中使用了8齿和24齿的两个齿轮,分别固定在一根轴上。两轴与一带孔梁相配合,两孔间距两个乐高单位(一个乐高单位就相当于相邻两孔间距),现在一手拿住梁,另一手轻轻地转动其中一根轴,注意到的第一个特性:当转动其中一根轴时,另一轴也同时转动,因此,齿轮的基本属性就是可以将运动从一根轴传到其它轴上。第二个特点是你不需要用很大的力去转动它们,因为齿轮间配合相当紧凑,摩擦力很小,这也是乐高工艺系统大特性之一:部件之间配合精度高。第三个特点是两根轴反向转动:一

个顺时针,一个逆时针。第四个特点:也是最重要的特性,就是两根轴的旋转速度不同。当转动8齿齿轮时,24齿齿轮转动得很慢;而24齿的齿轮转动时,8齿齿轮转动得很快。 加速和减速传动 先转动大齿轮(24齿),它的每一个齿都与8齿的两个齿啮合的很好。当转动24齿,每一次在齿轮的接触面一个新齿取代前一个齿时,8齿也刚好转过一个齿,因此,大齿轮转过8个齿(24齿的齿轮)就可以让小齿轮转过一圈(360度)。当大齿轮再转过8个齿时,小齿轮又转了一圈。在你转动24齿齿轮的最后8个齿时,8齿齿轮转过第三圈。这也是两轴产生不同速度的原因:24齿齿轮转动一圈,8齿齿轮转动了三圈!我们用两个齿轮齿数之比来表示两者的关系:24比8。经过简化,得到3:1。从数字来看,24齿齿轮1转就相当与8齿齿轮的3转。 由此,我们得到一种加速的方法(从技术角度来将应称为角速度,而不是速度)。这时候你可能会想到在竞速小车上使用巨大的传动比。遗憾的是,在力学中有得必有失,获得了速度,同时就减少了扭矩,简单的说,就是在力量上的损失会转化为速度——速度越快,扭矩就越小。比率也相同:如果获得了三倍的角速度,你的扭矩会减小到原来的1/3。 齿轮有一个有趣的特性:扭矩和速度的转换是对称的,你可以将扭矩转换成速度,反之亦然。当系统增加速度而减小扭矩时,我们称为加速,反之我们称为减速。

制作乐高机器人培训

制作乐高机器人-乐高乐园科技中心 现在有很多人都喜欢玩乐高机器人,感觉机器人是那么的神秘,所以从没想过自己能亲自动手制作一个机器人,其实,普通的机器人制作起来是非常简单的,今天,乐高乐园科技中心就来教大家做乐高机器人的方法,你只需要准备好材料,耐心的跟乐高乐园学很快就能见到自己的作品了。 制作乐高机器人的要点主要有两点:一是必须亲自动手,二是循序渐进。 亲自动手是必须的,只看理论,永远无法知道实际会遇到的问题;而如果你直奔复杂的人形机器人控制,不用多久你就会被你的挫折感打败,直到彻底放弃,所以循序渐进也是必须的。 有这两点,你也许应该知道上面问题的答案了,这个老师只能是你自己,我们也只能是你的同学,而乐高机器人就是入门的敲门砖! 一个机器人主要由三大部分组成:机械部件、电子电路、软件。 可能你不会对所有的部分都有兴趣,但遗憾的是,一个完整的实体机器人必须有这些部分。乐高机器人是一个完整的入门型机器人,你可以制作一个这样的机器人作为你的第一个作品,也可以只改造你最感兴趣的部分。 乐高教学机器人完全模块化,车架、主控制器(大脑)、各种传感器都是接插件,轻轻的插入相应的插座即可使用。 车架:铝合金高精度加工,数控激光切割等工艺制作。 主控制器:采用乐高MCU,核心是一块高档PIC18单片机r,只需要一根USB线即可重复更新芯片程序,不再需要额外的编程器了。这个控制器还可以作为单片机的学习开发板,非常方便。网站不仅提供了入门教程,还提供了4个好玩实用的入门程序范例。 传感器模块:目前提供了4种类型,并留有扩展接口,可以自由扩展。 1. 红外巡线传感器2个,也可以当作近距离避障的传感器,本身是采用红外线反射信号来检测黑白线或者物体的。巡线小车方式就是使用的这种传感器。 2. 感光传感器2个,可获取环境光的强度,通过这个传感器,机器人可对光做出反应。 3. 红外遥控器。包括了遥控器和接收器,可以学习各种红外遥控编码,也可以当个遥控玩具放松一下。 4. 超声波测距传感器。先进成熟的设计,能探测面前2-400cm之间的障碍物,提供的代码是自动避障,遇到障碍物就转向。你可以在此基础上写出更复杂的动作。

乐高Ev3教材

小学乐高特色课程校本教材 一、课程基本理论 (一)、乐高特色课程教学总目标(教学的三维目标) 1、情感态度价值观: 通过乐高课堂的学习主要培养学生的兴趣爱好、提升空间、逻辑思维能力,并从中获得自我提升的价值取向。 2、过程和方法: 通过课堂的教学,让学生从初步识别一些乐高积木零件名称,到拼装动手组装机器,再到学习编程,再远程遥控乐高机器人操作。 3、知识和技能: 通过课堂教学,让学生学会乐高机器人的基础理论知识并能够把基础知识运用到课堂实践中来。 (二)、乐高特色课程教学重难点 重点:组装机器零件、编辑程序。 难点:在学习中如何获得自我成就感,提升空间、逻辑思维能力,并从中获得自我提升的价值取向。 (三)、乐高特色课程培养方向(从学生角度) 1、通过乐高实践活动,激发学习兴趣,为今后的乐高学习奠定基础。 2、在课堂中,加强学生合作交流,发挥团队精神,既要表现好个体的水平,也要有体现群体的意识,增强团队合作的精神。 3、在乐高拼装的训练过程中,要有耐心,持之以恒,进而促进人格完善。 4、了解乐高的基本理论和拼装技术,让学生多动手、多动脑、促进学生的心智健康发展。 5、学习乐高兴趣课为学校和特色教育添砖加瓦。 二、课程模块(目录、内容) 第一课、初识乐高机器人基础理论 第二课、乐高积木元件的认识和使用方法。 第三课、舞蹈教学常用术语与基本功练习 ……

第二十课、…… 三、课程教案 第一课:乐高基础理论 第一节基础理论部分 第一课时 教学内容:初识乐高机器人 教学目的: 1.了解什么是乐高,什么是乐高机器人; 2.了解乐高机器人给我们的生活带来了哪些作用。 教学准备: 组织上课,图片,视频、文字资料。 教学过程: 一、播放乐高教学视频: 1.教师辅助学生了解乐高; 2.教师辅助学生了解乐高积木、乐高机器人的概念。 3.教师辅助学习乐高有哪些作用。 二、教师简单讲解乐高积木的概念与作用。 1、用通俗的易懂的话来说,乐高积木现在已是儿童喜爱的玩具。这种塑料积木一头有凸粒,另一头有可嵌入凸粒的孔,形状有1300多种,每一种形状都有12种不同的颜色,以红、黄、蓝、白、黑为主。它靠学生自己动脑动手,可以拼插出变化无穷的造型,令人爱不释于,被称为“魔术塑料积木”。乐高积木的故乡在丹麦。其发明者是奥勒?基奥克。 2、作为教育手段,研究发现乐高课堂机器人可以帮助学生通过科学、技术、工程学、数学等学科知识来解决生活实际问题,同时也可以培养学生在课堂上团队合作精神。 三、教师与孩子们讨论: 1、什么是乐高积木? 2、你认为怎么样学习乐高才能把学习学好?

乐高机器人学龄课程体系

学龄课程体系 学龄课程课程介绍年龄 动力机械I Power Machine I 本系列活动是孩子们参与学龄活动的起点孩子们亲自动手制作与 日常生活密切相关的模型,在老师引导下初步建立对轮子与轮轴、 杠杆、滑轮和齿轮四个基本机械原理的认识并简单的理解,知道 它们在日常生活生产中的简单运用。为他们进入《动力机械Ⅱ》 研究部分打下坚实的基础。 适宜 1~2年 级学 生学 习 结构与力Structure & Force 本系列活动中具体研究一些生活中的桥梁、塔等常见结构,孩子 们先通过设计,然后动手搭建一些结构模型,反复改进来加深对 形状和功能、强度与稳定性、力与负载、材料与连接等结构基本 概念的理解。活动中还激发孩子的探究精神以及独立解决问题的 能力,让孩子们站在生活的角度用器材来解决一些问题。 适宜 1~2年 级学 生学 习 能源世界I e-LAB I 本系列活动是能源世界的第一门课程,孩子们将探索什么是动力, 什么是能量的转换。如一辆小车,如何可以让小车动起来?风能、 马达的电池能量、橡皮筋的弹性势能等。活动中孩子们将运用掌 握的动力与能量知识来解决问题,培养孩子思考和解决问题的能 力。 适宜 3~4年 级学 生学 习 太极机器人本系列活动适合8岁以上并且已经完成《动力机械Ⅰ》与《能源 世界Ⅰ》相关全部课程的学生。本课程以中国传统武术——太极 为背景,从学习机器人自带内置编程至MINDSTORMNXT软件编程, 培养学生的编程意识,同时锻炼学生逻辑思维能力以及分析解决 问题的能力。 适宜 3~4年 级学 生学 习 动力机械II Power Machine II 本系列活动是孩子们先通过设计,然后动手搭建,通过问题来反 思改进,并加深对事物的理解,从而学习一些机械原理和物理知 识,体会数学的运用。《动力机械II》活动中还让孩子们用马达 作为动力,将原来手动的模型改进成动力的模型,让它按一定的 速度和节奏运行,从而体验速度、节奏等概念,为他们进入机器 人课程,做好准备。 适宜 3~4年 级学 生学 习 能源基础II e-LAB II 本系列活动是能源世界教学系列的第二部分活动,通过研究我们 生活生产中常见的五种能源形式(机械能、电能、风能、水能、 太阳能),孩子们将理解什么是能源,如何有效地利用这些能源。 在活动中,孩子们将观察到不同能量形式。 适宜4 年级 以上 学生

乐高机器人教育常见问题问答

乐高机器人教育常见问题问答 1、机器人课是什么样的课?孩子上课听得懂吗? 我们教学的机器人课用丹麦乐高机器人器材为材料,通过合理的机械搭建,用模块编程语言编写程序,通过时间、触动传感器、光电传感器等基本传感器采集外界信息,由微型电脑经过处理发出指令控制机器人自动化运行。 我们上课使用的是世界第一教育产品,有现成的传感器,控制器,不用焊接,不会触电,有美国麻省理工大学合作研发的教育平台,是全世界小朋友公用的一个课程。根据小孩的年龄特征区分不同的课程,因此每个小朋友都有适合的课程选择。 2、和其它班级有何区别? 机器人课程最大的特点是“做中学”,也就是组织引导学生动手实践,在 制作机器人的过程中体验物理学中齿轮、杠杆等机械工作原理,为初中学习物理知识打下基础,掌握传感器的使用方法,学会模块编程语言,通过编程控制培养逻辑思维能力,寓教于乐,在愉快的氛围中学习物理,数学,计算机,信息技术等综合知识。机器人课程改变了目前学习中只听不动的被动教学模式,以任务情境驱动学生自主学习,改变了高分低能现象,发展了学生的素质。 3、机器人学习了有什么用处? 通过机器人课程,可以学习初步的物理机械工作原理,比如齿轮的传动比,传动方向,传动位置等知识点。在编程过程中可以培养逻辑思维能力,同时接触计算机,信息技术,电子技术等综合学科知识。 4、机器人课程需要买器材吗? 学习机器人不需要买器材,我们提供价值2000到4000元的不同套装供学 生学习。报名费已经包含了所有费用,其中包括学习费,电池费,器材损耗费,电脑使用费等。另外我们也提供器材租赁服务,当孩子学过一段时间后,如果觉得课堂时间不够或者有比较好的创意想回家练习,在缴纳押金和器材使用费用后,可以租赁相关器材。同时,我们也可以提供一定技术指导。 5、我小孩可以学习哪种机器人课?为什么这样安排? 我们的机器人课程分为综合科学技术课、机器人课程以及比赛集训课程, 每门课程都分初、中、高三个级别,我们建议小学一至三年级学习综合科学技术课,四至九年级学习机器人课程。综合科学技术科主要以学习物理基础知识为主,如常见的传动装置、杠杆装置、桥梁结构、滑轮装置、轮轴装置等,机器人课程是在科学课的基础上增加了传感器技术、自动控制技术等。具体看适应什么课程,这样考虑主要是处于机器人教育的系统考虑和对学生年龄特征以及逻辑思维能 力角度考虑的。跟语文数学一样,什么年龄阶段学习什么具体课程。 6、机器人课程不就是学习搭积木吗? 机器人课程不能说是搭积木,机器人所以器材都是专业教育器材,不是玩 具里的积木块。学习机器人肯定要动手搭建,但动手搭建只是其中一部分。我们是通过创设任务情境,要求合理搭建机械结构,体验简易物理现象,了解简单物理知识。其中都包含了很丰富的物理机械结构的教育知识。

乐高教育与机器人教育差别

近年来,乐高机器人教育市场很火,很多家长心中有所疑问,乐高机器人教育不就是玩乐高积木吗?其实这样的想法是存在错误的。其两者之间还是有所差异性的。 乐高机器人教育与乐高玩具的区别一:器材不同 乐高积木玩具大多是在商场里看到的得宝系列、城市系列、星球大战系列、等等的拼插玩具,可以根据搭建步骤图进行搭建。而乐高教育是使用专门的乐高教具,其具有独特的乐高配件,比如齿轮、蜗轮、杠杆、黄粱等,更突出教育性。 乐高机器人教育与乐高玩具的区别二:侧重点不同 乐高玩具代表的是快乐,是无限的想象,是创意的未来。在搭建中感受到搭建的快乐和完成后的成就感。能够建立孩子的自信且锻炼孩子动手能力。而乐高机器人教育是有着系统化的课程体系,为3到16岁儿童打开了发现和探索世界的大门。乐高课程是乐高教育研发部门和麻省理工以及剑桥等学校的科学家及教育心理学家合作开发的,根据不同年龄(3-16岁)特点设计,涉及学科内容包括科学、技术、数学、设计、社会学等,既适用于

课堂教学,也可以作为课外活动和技能培训内容。让儿童深入体验机械的奥妙,并尝试设计、改变。同时,观察机械结构上的特征与特性及各项机械原理,并且能够描述分析组装过程中的机械原理,认识各种机械的运动方式、学习作品中的数学和物理原理、了解机械装置在生活中的应用、注重机械结构上的观察与描述说明。在后期通过机械结构,传感器应用,程序应用进行研究探索性学习,进入机器人编程阶段。培养孩子们的逻辑思维能力、团队合作能力等。 乐高机器人教育与乐高玩具的区别三:学习环境不同 乐高教育不像孩子可在家独立拼搭,而是一个团队一起。和小朋友们一起玩乐高,孩子之间会有学习和互动的过程,可以培养孩子们团队合作、沟通交流的能力、向他人学习优点的好习惯,也会让孩子们学会接受自己的失败,加强抗挫折的能力。 以上就是关于两者之间的差异介绍,仅供广大人士进行参考~投资有风险,加盟需谨慎

乐高机器人教程1

乐高机器人教程1 第一章:理解乐高中的几何学 乐高积木的几何原理:我看到过很多同学刚刚设计机器人小车,他们首先会选择最有用的少许积木把小车搭好,兴致勃勃地编写好程序、下载,可是一松手,小车散了…但这并不影响他们的热情,他们会不停地改进,直到小车能轻松跑完全程…在这个过程中,他们已经开始根据乐高积木的各种特点,运用结构、机械原理来完善模型的结构,虽然他们并不是很清楚乐高积木的何学原理,也没有被指导过怎么做。 乐高积木为什么能够很紧密地接合在一起?能完美地实现实验仿真?这不仅在于它有两千多个各种形状的积木组件,有足够的零件让你完成你的设想,更重要的是,这些积木组件都按同一标准严格设计、生产,所有积木都是可兼容的。它依据的标准就是乐高单位,而且积木有严格的质量保持,乐高积木模具公差仅为 0.000005米。怎样巧妙地利用乐高积木的特点--梁、块、板和孔之间的关系--完善你的结构,完成你独一无二的设计? 本章包含的内容: 尺寸和单位的表示 方形的乐高世界 垂直支撑 倾斜的乐高世界 斜支撑 水平方向的尺寸和单位的表示 铰链的支撑1.1简介

在你进入乐高机器人世界之前,希望你能先掌握那些乐高积木中涉及的基本几何学原理。不用担心,我们并不是要对你进行复杂的方程式和三角法则的测试,仅讨论一些非常简单的概念和解释一些常用的术语,这样,在入门阶段就可以更容易地搭建出实际的模型。在本章,你将会发现乐高爱好者使用什么单位来表示尺寸,如何来表示积木的面积,如何将积木从不同的方位连接组合起来。 我们鼓励你使用手里的乐高组件对照本章的例子自己搭建一遍。把机器人套装放在手边,以便随时挑选必要的积木,不过这一章节中的例子多数都只用到一些块和板。 如果由于某种原因,这部分材料对你来说过于复杂,你不必强求自己掌握,可以跳过这一章直接进入到其它部分。在你需要的时候,你都可以回过来将这一章节当作术语表来使用。1.2尺寸和单位 乐高爱好者通常按顺序用3个数字表示乐高积木的尺寸:宽度、长度和厚度。使用乐高积木的一般方法是:"嵌入式",当表示积木的尺寸时,都要考虑这种方位,不论是将积木颠倒还是在3维空间旋转。 高度是识别积木的最基本的属性,它是指积木的底部到顶部之间的距离。宽度按照我们习惯指的是水平方向上的两个尺寸中较短的一个(长度就是另外一个)。长度和宽度的表示单位是用"凸点"来表述的,也叫作"乐高单位"。这样,我们可以描述绝大多数积木的尺寸。乐高单位在1949年第一次被使用,是一个2?的积木块(如图1所示)。 也可以不用乐高单位来表示乐高积木的尺寸,而采用公制(米制)单位,两个突点圆心间的宽度相当于8mm,一块积木的厚度(不包括突点的高度)相当于9.6mm。能否记住这些数据并不重要--重要的是要知道它们有不同的数值,也就是说你需要两个不同的单位来标注高度和长度。它们之间的数值比就相当重要了:9.6除8得

乐高机器人教育【路佰得】

乐高机器人教育【路佰得】 路佰得机器人 一、乐高教育“4C”教学法 4C”顾问式的教育解决方案,即:联系(connect)、建构(construct)、反思(contemplate)和延续(continue),是乐高教育根据儿童获取知识的过程和学习效果而设计的,是建立在儿童心理学家皮亚杰建构论的理念基础上的。皮亚杰认为儿童认知发展是通过认知结构的不断建构和转化而实现的,即儿童在主动地探索外部世界过程中,通过同化功能,将探索的新知识融入原有的认知结构中;通过顺化功能,不断改变原有的认知结构,形成新的认知结构的过程。乐高教育反对传统的单向灌输,反对把语言文字作为获取知识的捷径,认为教育就是要为儿童带来更多的可能性去创造和发现,教育在于给儿童创设学习的情境,帮助儿童在与情境中的人、事、物相互作用的过程中主动建构知识。 乐高机器人授课模式 乐高机器人的授课模式一般分为二种: 1、主题资源式。主题资源式就是教师在授课的时候要围绕一个主题来进行授课,围绕这一主题,让学生自己动脑、动手去收集与这一主题有关的信息。 2、任务驱动式: 这点相信大家应该都不陌生,是我们平时在授课的过程中经常采用的一种模式。当时在培训的时候,老师也是采用这种方式为我们培训的,他让我们八人为一小组,任务就是让小车在不安装马达的情况下动起来,看哪组制作的小车跑得最远。先是让我们总结能让小车动起来的方法,在场的信息技术教师大概总结了两种方法,一种是利用橡皮筋,把弹性势能转化为动能;还有一种就是利用气球,把风能转化为动能,整合了物理学中势能与动能转换这一过程。然后各小组根据自己选择的方法开始制作小车。在制作的过程中,又需要考虑到

什么是乐高机器人

什么是乐高RCX NXT机器人? RCX是是一块可编程积木,即课堂机器人(机器人指令系统)的大脑。它是整个用乐高积木、马达、传感器等组建搭建的机器人系统的中枢,就像大脑一样控制、指挥机器人的行为。使用ROBOLAB软件,人们可以创造、搭建、编程真正的机器人,让它运动、做运动、甚至自己去“想”。 RCX升级!NXT机器人! 这位全新组装型机器人全身布满了感应器,让它可以根据感应到的声音和动作做出适当反应,也让它对于光线和触觉的反应更加灵敏。NXT 机器人的心脏系统是一个32位的微型处理器,可以经由PC 或Mac 操作程序。 光学传感器 根据传感器的助攻,帮助您的机器人,以“见”。它可以让您的机器人,以区分轻,皮肤黝黑,以及确定光照强度在一个房间内,或光照强度不同的颜色。 声音传感器 声音传感器可让机器人听到!声音传感器能够测量的噪音水平都分贝(分贝)及DBA (频率约为3-6千赫哪里人耳是最敏感的),以及认识到健全的模式和确定基调的分歧。 触碰传感器 触摸传感器的反应接触和释放,机器人创造“感觉”一样,

以前从未!它可以侦测到单个或多个按钮,压力机,和报告回给nxt。 超声波传感器 超声波传感器“看到”物体的地方!超声波传感器是能够侦测到一个目标和措施,在其邻近英寸或厘米。 机器人学的实验室是如何发展的? 机器人学国家重点实验室(State Key Laboratory of Robotics)依托于中国科学院沈阳自动化研究所, 前身是中国科学院机器人学开放实验室。该实验室是中国机器人学领域最早建立的部门重点实验室,中国机器人学领域著名科学家蒋新松院士1989-1997年曾任实验室主任。近二十年来,实验室在机器人学基础理论与方法研究方面与国际先进水平同步发展,并在机器人技术前沿探索和示范应用等方面取得一批有重要影响的科研成果,充分显示出实验室具有解决国家重大科技问题的能力。目前,中国在沈阳浑南技术开发区的“新松机器人”公司即是中国的该科研领域的基地。该实验室机器人学研究总体水平在国内相关领域处于核心和带头地位,是国内外具有重要影响的机器人学研究基地。 机器人学国家重点实验室定位于为中国经济和社会发展、国家安全和重大科学工程提供所需要的机器人技术与系统,研究机器人

关于乐高机器人在儿童教育中应用的几点思考_李晓彤

113 关于乐高机器人在儿童教育中应用的几点思考 李晓彤 世界著名玩具制造商乐高公司的教育专家以及美国塔夫茨大学、卡内基梅隆大学的教育专家经过多年的研究和实践编写而成的乐高课程在欧美国家广受欢迎。将“玩具”与“教具”相结合更能激发玩家们的趣味性,同时该产品也更加注重体验的重要性,注重人与机器人玩具的相互交流。以机器人为活动教具的教育形式也应运而生。 1.关于乐高玩具 乐高公司于1932年在丹麦创建,从家族小作坊发展成为世界著名玩具厂商。Lego Mindstorms(乐高机器人)是集合了可编程Lego 砖块、电动马达、传感器、Lego Technic 部分(齿轮、轮轴、横梁)的统称。Mindstorms 起源于益智玩具中可编程传感器模具 (programmable sensor blocks)。第一个Lego Mindstorms 的零售版是1998年上市的Robotics Invention System(RIS)。乐高机器人玩具套件的核心是一个称为RCX 或NXT 的可程式化积木。而乐高推出的WEDO 系列更是一套针对小学生的简单机器人套装。专注于初级教育市场。 2.乐高的教育理念 乐高有其自身的教育理念,它提倡“玩中学”的理念,旨在培养学生的动手能力以及对自然科学、数理、人文、信息技术方面的兴趣。为此,乐高将学习过程分为联系(connect)、构建(construct)、反思(contemplate)和延续(continue)四个循序渐进的过程。而以乐高为品牌的乐高机器人早教中心,其课程包括:乐高机器人课程、乐高积木课程、乐高机器人玩具、儿童 乐高课程、儿童智力教育等乐高培训课程,教学中使用的乐高玩具包括乐高积木玩具、乐高机器人玩具等。 3.儿童的发展特点分析 玩家,通常是指在游戏中的参与者,乐高机器人玩具在玩家的年龄上,主要分为儿童(Child)和青少年(Teenager)。那么在使用乐高玩具进行教学的过程中,首先应该从了解和认识儿童的生理、心理特点、行为习惯开始。 根据皮亚杰的认知发展理论,7岁儿童可以根据经验去思考解决问题,可以借助操作工具来帮助思考问题,能够理解可逆性、守恒性等概念。虽然儿童各个阶段出现的年龄特点会因为智力因素和社会背景以及家庭成长环境的影响有所差异,但现在的儿童具备一定的思考与解决问题的能力。甚至有的孩子还能够通过自己的思考创新花样实现系统编程,超越传统的原有模式,收获挑战。 4.对儿童进行机器人教育的适宜性的几点思考 (1)知识方法:通过对孩子进行机器人编程等知识的讲解,使孩子们在玩的过程中了解齿轮、马达、传感器等机械工程的相关概念,并在搭建组建小颗粒的过程中对建筑架构等相关知识进行了解。 (2)动作技能:儿童在机器人制作的过程中在完成了机器人的编程后,就要对机器人的外形进行组装。在组装的过程中儿童可能会遇到很多实际操作的问题。而这些问题都可以锻炼儿童的实际动手能力,使儿童在动作等各 个方面的协调性得到发展。 (3)认知情感:儿童处于人生的发展阶段,各方面都没有成熟,对新鲜事物感到好奇。提到机器人,儿童会马上想到科幻电影中看到的各种各样的机器人。儿童在乐高机器人组装的过程中,锻炼了孩子手眼协调的能力,培养孩子的动手能力,使孩子善于搭建不同形状的机器人玩具,善于尝试新鲜事物。在机器人制作的过程中,锻炼孩子的创造力、解决问题的能力,同时能够培养孩子的团队合作能力,机器人玩具无限创造性的可能满足了孩子们丰富的想象力和认知需求。 机器人制作在儿童知识、逻辑思维、认知能力、动手能力及创造性思维等方面都有很好的积极影响。相信随着我国经济的不断发展,科技的进步,在不久的将来,会有更多的儿童接触到机器人制作,这对于儿童的早期智力发展有诸多益处。更加注重儿童的智力各个方面的全面发展,培养儿童的创造性思维,也会有更多的人创造出兼顾美感与质量与高科技结合的儿童教育玩具,设计出符合孩子成长需求且具人性化、情感化的产品。将玩具同教具融为一体,寓教于乐,让孩子们快乐成长。参考文献: [1]约翰?拜区特尔(John Baichtal). 乐高神话(The cult of lego )[M].王 睿译.人民邮电出版社,2014.[2]林崇德.发展心理学[M].北京:人 民教育出版社,2009. 摘 要:随着经济的发展,机器人制作已经进入到广大儿童的童年生活中。而以乐高机器人为代表的机器人教育更是行业中的领航代表。本文以乐高机器人教育为例,通过分析乐高品牌的教育理念以及其设定的课程内容,从儿童早期生长发育特点入手,并结合机器人教育自身所具有的特点,来分析儿童应用机器人教育的适宜问题。关键词:机器人;儿童教育;乐高;适宜性(哈尔滨师范大学,黑龙江 哈尔滨 150025) 收稿日期:2015-10-14文章编号:2095-624X(2016)02-0113-01中图分类号:TS958.22 文献标识码:B DOI:10.14161/https://www.360docs.net/doc/e01367724.html,ki.qzdk.2016.42.090

机器人课程介绍

第1课机器人简介 目的意义概述:本课以科普的形式介绍机器人的发展及应用,并在此基础上初步给出机器人的定义;机器人的分类和机器人的基本组成;最后向学生介绍了款教学机器人。 1.1什么是机器人? 本节以科普的形式机器人的诞生及其广泛应用,并简单地给出了“机器人的定义”。教学中让学生在自学的基础上,通过上网了解更多的机器人诞生的背景,目前的应用范围以及科学家目前的努力方向。关于机器人的定义目前国际上还没有准确的定义,因此让学生理解什么是机器人,机器人与普通机器人的主要区别是什么就可以了。 1.2 机器人的分类 与计算机的分类一样,机器人按照不同的分类方式有着多种不同类别的机器人,教材中介绍了多种分类机器人。同样建议在教学中采用自学和上网探究的学习方式,主要是了解各种不同类型的机器人的应用情况,以及在我国现阶段机器人工业机器人、服务机器人以及仿人型机器人主要有哪些方面的应用。 1.3常见教学机器人简介 教材在介绍各种教学机器人的基础上,主要介绍了乐高机器人和纳英特机器人的特点。有条件的情况下,一定要向学生展示和演示教学机器人完成任务的过程,以提高学生的感性认识,激发学生的学习兴趣。 1.4机器人的基本组成

本节教学中应让学生明白,机器人系统与计算机系统一样,包括硬件和软件两部份。机器人硬件包括思维器官、动作器官和感应器官,而软件系统包括操作系统和高级计算机语言编程系统。 同时应让学生明白机器人学习中,主要是学习科学家是如何分析问题,并针对问题设计和搭建机器人来解决问题的。重点应落实到分析问题和解决问题的方法上。上学生树立信心:随着机器人的技术的不断提高,设计和制作自己的机器人是完全可行的。 第2课机器人的编程系统 目的意义概述:本课通过实际操作纳英特机器人和乐高机器人了解和学习机器人的编程系统。教学时可根据学校的实际,选用一种类型的教学机器人实施教学,教师应尽可能的创造条件让学生有机会亲自操作,至少应能给同学演示。本课的重点是机器人与机器人的连接方法、为机器人下载操作系统。学生的兴奋点在如何让“机器人前进”的任务上。 概述:首先让同学明确,机器人的微处理器实际是一台微型计算机,它只懂得机器语言,不同类型的机器人一般都有自己专门的操作系统。另外,由于机器人的微处理器体积小,功能简单,一般不提供直接编程。因为大多数情况下人们都需要在计算机上为机器人编写程序,再通用下载线将程序下载到机器人内存中,以便控制机器人的行为。 2.1纳英特机器人编程系统 本节重点介绍纳英特机器人编程环境,纳英特机器人与计算机的连接方式以及如何为纳英特机器人下载操作系统和程序,最后通过一个简单的实例——让机器人

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