Robótica educativa #53 Lego Spike Essential para primaria

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¿Qué características técnicas tiene Lego Spike Essential?

 

Antes de reseñar la nueva propuesta de Lego vamos a dar un repaso de sus características técnicas que inevitablemente compararemos con las de su hermano mayor Lego Spike Prime y con su ancestro Lego WeDo 2.0.

Aunque todo el sistema Spike es compatible y podemos utilizar los motores de sensores incluidos en Spike Essential con el hub (ladrillo inteligente, unidad central) de Spike Prime, lo cierto es que hay una enorme diferencia entre ambos dispositivos centrales.

El hub del nuevo Lego Spike Essential únicamente puede funcionar conectado a un equipo, bien sea un ordenador o una tablet, en modo colaborativo o «streaming» como lo denomina Lego.

Esta es una característica que se puede identificar con el sistema WeDo pero, tal y como veremos, por especificaciones y precio es inevitable compararlo con Spike Prime que sí permite su programación para funcionamiento autónomo sin la necesidad de estar conectado a ningún equipo informático. De hecho podemos cargar varios programas en el hub de Spike Prime y posteriormente seleccionar cuál queremos utilizar desde la propia unidad.

Cuenta con dos puertos de conexión de entrada/salida, puerto A y B, para sensores y actuadores del sistema Lego Spike (LFP2, velocidad: 115kB, autodetección de sensores y actuadores). El tipo de conector Lego Power Funtions 2.0 (LFP2) es lógicamente igual que en Spike Prime y ya lo podíamos encontrar en el sistema Lego Powered Up y en WeDo 2.0. 

A pesar de que se incluyen 2 motores, un sensor de luminosidad y color, y una matriz de LEDs RGB, únicamente podremos conectar dos de estos cuatro dispositivos a un mismo tiempo. Esta incomprensible limitación de dos puertos de entrada/salida vuelve a situar este kit más cerca de WeDo que de su versión Prime.

El hub de Spike Essential internamente opera en MicroPython y permite conectarse inalámbricamente a través de Bluetooth o por cable USB. 

 

 

Alimentación

Hay dos posibilidades para alimentar el hub de Spike Essential:

• A través de USB 5v (no es necesario tener batería conectada).
• Batería recargable Li-Ion 7,3v 620mAh (vida > 500 cliclos de carga).

 

Sensores en Lego Spike Essential

El kit incluye los siguientes sensores, bien sean dentro del propio hub o como elemento externo:

• Giróscopo (en hub): acelerómetro de 3 ejes, giróscopo de 3 ejes. Es capaz de detectar acciones como golpes, caída libre y sacudida.
• Sensor de sonido (en hub).
• Sensor de color: detecta colores (sin objeto, blanco, azul, negro, verde, amarillo, rojo, celeste y violeta), luz reflejada y luz ambiente.
• Encóders de posición de motores (en motores): velocidad, posición relativa en grados y posición absoluta en grados (precisión +/-1º).

 

Actuadores en Lego Spike Essential

El kit incluye los siguientes actuadores, bien sean en el propio hub o como elemento externo:

• LED RGB (en botón central del hub): 11 posibles colores.
• 2x motores «pequeños»: velocidad máxima 110rpm (sin carga), par máximo 1.8 Ncm, error de posicionamiento +/-3º.
• Matriz de 3×3 LEDs RGB: cada uno de los 9 LEDs programables en 10 colores de forma individual.

 

Entorno de programación y contenidos docentes en Lego Spike Essential

 

Aunque hace años Lego vendía de forma separada sus kits y el entorno de programación específico para educación, durante la generación Mindstorms EV3 liberó la licencia educativa de manera que el entorno de programación se empezó a distribuir de manera gratuita.

Este punto marcó un antes y un después porque dentro del entorno de programación educativo Lego incluye las unidades didácticas para facilitar la labor de los docentes o incluso para que los niños las puedan seguir por sí mismos.

El entorno de programación para Lego Spike Essential es el mismo que para Spike Prime y se puede descargar gratuitamente desde la página de descargas de Lego si quieres darle un vistazo aunque no tengas ningún kit de la familia Lego Spike.

Lego nos ofrece 7 unidades didácticas para hacer con Spike Essential, 2 de ellas orientadas a primer ciclo de primaria (aunque Lego las etiqueta como «infantil»), 3 para segundo y tercer ciclo de primaria, y una orientada a competición First Lego League Explore.

Cada unidad didáctica contiene entre 7 y 8 lecciones pensadas para realizar en sesiones de 45 minutos aproximadamente.

Para dar un vistazo desde el punto de vista del niño podemos descargar el entorno de programación y navegar por las diferentes lecciones igual que lo harían nuestros alumnos, pero si quieres profundizar cada unidad didáctica y entender cómo se trabaja desde el punto de vista del docente te animo a explorar el siguiente esquema con enlaces a todos los recursos para docentes de Lego Spike Essential.

Visitando cada lección puedes comprobar qué parte del currículo de la LOMCE se está intentado cubrir.

 

 

Unidades didácticas para 1º y 2º de primaria (etiquetado por Lego como infantil)

 

▪️ Grandes aventuras 

En esta unidad didáctica se trabaja a través de la creación de historias interactivas en la que se crean y programan aventuras o actividades al aire libre. Se cubren aspectos de lengua castellana, valores sociales y cívicos, y ciencias de la naturaleza.

1. Excursión en barco (instrucciones de montaje en PDF).
2. Paseo por el Ártico (instrucciones de montaje en PDF).
3. Vehículo de gruta (instrucciones de montaje en PDF).
4. Alarma animal (instrucciones de montaje en PDF).
5. Aventura subacuática (instrucciones de montaje en PDF).
6. Acampada en la casa del árbol (instrucciones de montaje en PDF).
7. La gran aventura en el desierto.

 

▪️ El increíble parque de atracciones 

Esta unidad didáctica se apoya en la construcción de mecanismos y la propuesta de mejora de los mismos enmarcada dentro de un parque de atracciones. Se sigue trabajando las materias de la unidad anterior y se añaden las áreas de matemáticas y  contenidos de tecnología o actividad científica.

1. Carril rápido (instrucciones de montaje en PDF).
2. Carrusel clásico (instrucciones de montaje en PDF).
3. El columpio perfecto (instrucciones de montaje en PDF).
4. El quiosco (instrucciones de montaje en PDF).
5. Tazas giratorias (instrucciones de montaje en PDF).
6. La noria (instrucciones de montaje en PDF).
7. El increíble parque de atracciones.
8. Atracción reinventada  (solo con BricQ Motion Essential)

 

 

Unidades didácticas para 3º a 6º de primaria

 

▪️ Viajero feliz

En esta unidad los estudiantes acompañan a los personajes de Spike Essential en un viaje a través de diferentes localizaciones. Se siguen trabajando áreas del currículo que ya se venían trabajando anteriormente pero se empieza a «tecnificar» con mayor atención a las matemáticas y con más conceptos de programación como secuencias y bucles, descomposición de problemas y planteamiento de mejoras dentro de un programa.

1. Ferry fluvial o Excursión en barco (instrucciones de montaje en PDF).
2. ¡Taxi! ¡Taxi! (instrucciones de montaje en PDF).
3. Trayecto en helicóptero (instrucciones de montaje en PDF).
4. Hidrodeslizador (instrucciones de montaje en PDF).
5. El teleférico (instrucciones de montaje en PDF).
6. El genial autobús (instrucciones de montaje en PDF).
7. Moverse por la ciudad.

 

▪️ Juegos disparatados para el festival

El objetivo principal de esta unidad es afianzar conceptos básicos de física que tienen que ver con la transferencia de energía acompañando a los personajes de Spike Essential para solucionar ciertas complicaciones que se les presentan al visitar un festival. Tendrán que entender el concepto de energía y los cambios que se producen en caso de colisión o la relación de la energía con la velocidad. En general los alumnos ampliarán su comprensión de la energía tanto potencial como cinética.

1. El superminigolf (instrucciones de montaje en PDF).
2. Diversión en la bolera (instrucciones de montaje en PDF).
3. Locos por el hockey (instrucciones de montaje en PDF).
4. Loco laberinto (instrucciones de montaje en PDF).
5. No toques el borde (instrucciones de montaje en PDF).
6. Minijuego de pinball (instrucciones de montaje en PDF).
7. Juegos creativos para el festival.

 

▪️ Creaciones peculiares

En esta unidad se va a trabajar el proceso tecnológico desde el punto de vista de un equipo de diseño. Los estudiantes investigarán diferentes formas de plantear un problema, buscarán soluciones haciendo lluvia de ideas entre todos y realizarán prototipos en base a esas ideas que irán perfeccionando volviendo a analizar en equipo. 

1. La máquina de los buenos días (instrucciones de montaje en PDF).
2. Pequeño gran asistente (instrucciones de montaje en PDF).
3. El moderno parque de juegos (instrucciones de montaje en PDF).
4. La supermáquina de basura (instrucciones de montaje en PDF).
5. El gol decisivo (instrucciones de montaje en PDF).
6. Selector aleatorio de libros (instrucciones de montaje en PDF).
7. Tu invento escolar.
8. Montones de colada (solo con BricQ Motion Essential).

 

 

Unidad de preparación FLL

 

▪️ First Lego League Explore

En esta unidad se prepara a los estudiantes que quieran participar como equipo en la competición FLL Explore (6 a 9 años). Es necesario contar con un Set Explore de FLL Explore con sus correspondientes cuadernos de ingeniería para FLL Explore.

1. Explore: lección 1 (instrucciones de montaje en PDF).
2. Explore: lección 2 (instrucciones de montaje en PDF).
3. Explore: lección 3 (instrucciones de montaje en PDF).

 

Piezas de construcción

 

El nuevo kit Lego Spike Essential está compuesto por 449 piezas según especificaciones. Aquí puedes consultar el inventario completo de piezas en forma de listado.

En esta ocasión Lego ha optado acertadamente por clasificar las piezas en las cubetas de la caja por colores en vez de por función, a excepción de los accesorios como personajes y objetos. Es increíble el tiempo que ahorra esta clasificación para los niños, tanto para localizar piezas como para recogerlas y clasificarlas correctamente. Sin duda es un gran acierto.

 

 

Pero también hay alguna decepción como la ausencia de engranajes. Todas las transmisiones se basan en poleas y gomas, pero no tendremos opción de trabajar con engranajes de ningún tipo si nos limitamos al uso de Lego Spike Essential.

Entendemos que dentro de todo el sistema de aprendizaje que propone Lego en el que recomienda utilizar los kits BricQ Motion junto con Spike pueda tener sentido no tener engranajes, pero en la mayoría de casos únicamente se utilizará Spike Essential y es una verdadera lástima que no incluya ningún tipo de engranaje, algo que no ocurría con WeDo 2.0.

Sin embargo se agradecen piezas como las bases grandes con las que se pueden crear escenarios o dioramas en conjunto que son más fáciles de manipular. El conector raso juega un papel fundamental para que se puedan colocar motores, sensores o el hub en este tipo de bases por lo que se utiliza en la mayoría de montajes.

Dentro del conjunto de piezas se incluye un set de 97 piezas de repuesto para Spike Essential que también se puede comprar individualmente con referencia 2000722.

 

Primeras pruebas y opinión

Aunque entendemos que el nuevo Lego Spike Essential forma parte de un sistema de aprendizaje junto con Spike Prime y los kits BricQ Motion, no podemos evitar entrar en la comparación con Lego WeDo 2.0 que era la anterior propuesta de Lego para trabajar en primaria. Sin embargo es interesante entender las intenciones de Lego al proponer todo un sistema de aprendizaje cubriendo varias etapas y que puede ser muy interesante en muchos centros educativos y academias de extraescolares.

 

 

Puntos positivos

 

Contar con un currículo renovado con multitud de modelos de montaje y lecciones nuevas sin duda puede dar aire fresco a aquellas propuestas educativas que se apoyan únicamente en Lego para trabajar la computación transversalmente con sus alumnos. Con Spike Essential se siguen planteando la robótica educativa de manera transversal cubriendo conceptos de asignaturas como ciencias naturales, matemática o lengua. De hecho la narrativa y la elaboración de historias a través de sus personajes son algunos de los pilares en las lecciones propuestas por Lego.

Los personajes también ayudan a trabajar conceptos alrededor de la inteligencia emocional y las relaciones sociales. También es muy interesante cómo se plantean algunos problemas desde el punto de vista humano para que el alumno empatice y quiera ayudar a resolver la situación. Además, la resolución de esos problemas se plantea mostrando las ventajas del trabajo en equipo.

En la parte técnica un gran punto a favor es el entorno de programación que permite evolucionar por diferentes etapas no solo en dificultad sino también en la manera de programar. La propuesta de Lego es que con un único entorno de programación, que puede ser instalado en un ordenador o en una tablet, se pueda programar a pesar de tener posibles dificultades de lectura al inicio de primaria o introducir lenguajes de programación por código como Python al final de secundaria.

 

 

Evidentemente para eso hace falta utilizar también el kit Lego Spike Prime, pero es interesante que con un único entorno de programación se puedan cubrir tantas etapas y puede ser muy práctico para configurar aulas o talleres a nivel informático.

Concretamente con Spike Essential se puede utilizar la programación horizontal por bloques basados en iconos descriptivos orientado a las primeras etapas en la que los niños pueden tener dificultades de lectura similar a la que veíamos con WeDo o programación vertical con bloques tipo Scratch que actualmente es un estándar en programación visual.

De hecho este tipo de programación tipo Scratch ya ha sido adoptada por Lego en Splike Prime, Mindstorms Robot Inventor y el anterior Mindstorms EV3, abandonando el clásico sistema horizontal con conectores tipo LabView que se ha venido utilizando por Lego desde sus inicios hace décadas.

Nuestra recomendación es intentar que el alumno no permanezca más tiempo del necesario utilizando el sistema horizontal por iconos, aunque es muy probable que algunos docentes estén tentados de utilizar este kit en infantil por lo que no habría más remedio que emplearlo de esta manera.

En cuanto al uso del kit no hay sorpresas. Facilidad de conexión al equipo tanto por Bluetooth como por cable con una interfaz muy intuitiva que no falla y da seguridad a quien la está utilizando.

 

 

En Spike Prime teníamos motor «grande» y «mediano» y estábamos a la espera de conocer el compacto motor «pequeño» que incluye Essential. El tamaño de este nuevo motor es perfecto para creaciones con dimensiones reducidas y promete dar mucho juego.

La matriz de 9 LEDs RGB es un gran acierto. El hecho de que en Spike Prime la matriz de LEDs incluida en hub no fuera con LEDs RGB para dar posibilidad de cambiar colores fue algo muy cuestionado y con Essential vuelve el color tan necesario en etapas infantiles.

Es un gran alivio comprobar que el sistema Spike es compatible de manera que tanto el motor pequeño como la matriz de LEDs RGB puedes ser utilizados y programados en Spike Prime lo que permite aprovechar el material si se cuenta con los dos kits. Por el momento no se pueden programar los sensores y actuadores de Prime en Essential, pero es posible que en futuras actualizaciones se permita.

 

Puntos negativos

 

Sin duda la comparación con WeDo y Prime es responsable de la mayor parte de puntos negativos que vamos a enumerar, empezando con el precio. El kit Lego Spike Essential (309€) es ligeramente más económico que Lego Spike Prime (399€) y bastante más caro que Lego WeDo 2.0 (199€).

 

 

En la comparativa con Spike Prime cabe tener en cuenta que el hub de Essential ni siquiera puede funcionar de manera autónoma y no puede soportar más de dos sensores/actuadores, mientras que el hub de Spike cuenta con 6 puertos de entrada/salida. 

Spike Essential incluye 2 motores, 1 sensor (color) y un actuador (matriz de LEDs), mientras que Prime incluye 3 motores y 3 sensores (presion/contacto, distancia y color).

Evidentemente cada kit tiene sus propias unidades didácticas, pero no sería descabellado intentar realizar las actividades de Essential con las piezas de Prime (aunque en principio no se podría utilizar programación horizontal con iconos con Prime).

Los cables encapsulados de los motores y sensores supone una desventaja respecto al sistema con conectores utilizado en generaciones anteriores de Lego Mindstorms. Este punto viene heredado de Spike Prime, pero es bueno recordarlo.

 

Y lo que más nos sorprende es no encontrar engranajes ni sistemas de transmisión dentados. Toda la transmisión se realiza por medio de poleas y gomas. Aunque este kit forme parte de un sistema de aprendizaje que incluye BricQ Motion, Lego debería pensar que va a haber un enorme porcentaje de usuarios que únicamente van a tener un kit Spike Essential que querrían poder mostrar a sus alumnos las diferentes formas de reducción y transmisión de movimiento. Por si te lo estás preguntando… sí, tanto WeDo 2.0 como Spike Prime incluyen engranajes y ruedas dentadas, por supuesto.

 

Conclusiones

 

Tal y como hemos visto son más los puntos positivos que negativos y una vez superadas ciertas objeciones que podemos tener los de «la vieja escuela» (solo dos puertos de E/S, hub no es autónomo, ¡no hay engranajes!) el nuevo kit de Lego brilla con color y luz renovada si lo situamos en su etapa y con sus objetivos concretos bien definidos. 

Contar con unidades didácticas por etapas que podemos alinear con diversas áreas del currículo realmente es algo que agradecen muchos docentes que quieren utilizar la robótica educativa de manera transversal en primaria.

Ciertamente es el punto fuerte de este Spike Essential con el que además trabajaremos la conexión de trabajar en equipo y ciertas habilidades sociales y emocionales creando historias con los personajes.

Te puede interesar si entiendes el sistema de aprendizaje que propone Lego y te invitamos a que dediques suficiente tiempo a entender la metodología antes de decidirte por este kit. Puedes darle un vistazo a cada lección de las unidades didácticas, por lo que no hay excusa para no profundizar en la propuesta educativa transversal propuesta por Lego.

Sin embargo, si la finalidad última en tu caso es orientar el uso del kit para que los niños adquieran soltura y conocimientos respecto a la computación mi consejo es que elijas Spike Prime independientemente de la edad de tus alumnos ya que te va a ofrecer muchísimas más posibilidades. Ten en cuenta que aunque Lego enfoca Spike Prime a niños y niñas a partir de los 10 años, a nivel de seguridad y uso puede ser utilizado por niños a partir de 4 años, aunque evidentemente no estamos diciendo que se utilice a esas edades.

 

Por otro lado lo más normal es que se quiera utilizar de manera transversal, tal y como propone Lego en sus actividades, pero que a la vez se quiera dar más importancia a la programación más allá de los sencillos ejemplos que propone Lego si estamos pensando en niños que pueden tener hasta 12 años. En ese caso, a pesar de ciertas limitaciones, como los dos únicos puertos de entradas/salidas, es posible crear nuestras propias actividades más enfocadas a la obtención de habilidades en programación y pensamiento computacional puesto que el kit tiene posibilidades muy por encima de lo que deja ver en las unidades didácticas.

Es en este punto es donde tiene sentido la formación que puedes encontrar en la plataforma de Juegos Robótica y que tiene por objetivo capacitarte para que puedas crear tus propias actividades para aprovechar al máximo cualquier kit de robótica educativa y no únicamente en las actividades dirigidas.

Pero, de nuevo, si buscas un kit para trabajar transversalmente contenidos del currículo de primaria con programaciones básicas que puede utilizar cualquier docente que no esté familiarizado con la computación Lego Spike Essential es una buena elección si entra en tu presupuesto.

 

Dani S.

 

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Para realizar esta reseña hemos utilizado un kit cedido por Robotix por lo que quiero recordar que todas las reseñas y artículos de opinión de Juegos Robótica son completamente independientes y los distribuidores que nos hacen llegar su material respetan nuestra independencia. Agradecemos a Robotix la oportunidad que nos ha ofrecido para conocer a fondo Spike Essential y les deseamos un enorme éxito de ventas. No dudes en dirigirte a ellos siguiendo la recomendación de entender bien el sistema de aprendizaje propuesto por Lego.