يا حبر! لعدة سنوات، تطورت مجموعة التعلم LEGO Education WeDo 2.0 ولغة أطفال Scratch بالتوازي، ولكن في بداية هذا العام أضافت Scratch دعمًا للأشياء المادية، بما في ذلك وحدات LEGO التعليمية. سنتحدث عن كيفية استخدام هذا الرابط في تعليم الروبوتات وما يقدمه للطلاب والمعلمين في هذا المقال.
الهدف الرئيسي من دراسة الروبوتات والبرمجة ليس فقط تعليم التصميم والبرمجة، بل تكوين مهارات عالمية. بادئ ذي بدء، التفكير التصميمي، الذي لم يتم إيلاء الاهتمام عمليا في المدارس في التسعينيات والألفينيات، ولكن يتم تطويره بنشاط في جميع التخصصات المدرسية اليوم. بيان المشكلة، والفرضيات، والتخطيط خطوة بخطوة، وإجراء التجارب، والتحليل - تقريبًا أي مهنة حديثة مبنية على هذا، ولكن من الصعب تطويرها في إطار المواد المدرسية القياسية التي تكون فيها نسبة " "الحشر" مرتفع جدًا.
تسهل الروبوتات استيعاب المواد الدراسية الأخرى من خلال إظهار القوانين الفيزيائية بشكل مرئي أثناء العمل. لذلك، معلمة المدرسة الابتدائية يوليا بوناتوفسكايا كيف قام طلابها بتجميع النموذج الأول - شرغوف بدون أطراف، وكتبوا برنامجًا لتحريكه وأطلقوه. عندما لم يتحرك الشرغوف، سارع الأطفال للبحث عن مشاكل فنية، لكن في النهاية توصلوا إلى استنتاج مفاده أن السبب ليس في الكود وليس في التجميع، بل أن طريقة تحريك الشرغوف لم تكن مناسبة للسوشي.
ولتحقيق هذا الوضوح وتسهيل عمل الأطفال، يعد البرنامج الموجود في مجموعات التدريب نسخة مبسطة من برنامج التصميم. لكنها ليست مناسبة لتدريس أساسيات البرمجة. يمكن تصحيح هذا العيب من خلال العمل مع مجموعات LEGO Education مع برامج الطرف الثالث: يمكن برمجة WeDo 2.0 باستخدام لغة Scratch التعليمية.
ميزات LEGO Education WeDo 2.0 الأصلية
تم تصميم مجموعة LEGO Education WeDo 2.0 الأساسية للأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 7 و10 سنوات. يشتمل على: Smart Hub WeDo 2.0، ومحرك كهربائي، وأجهزة استشعار للحركة والإمالة، وقطع LEGO Education، وصواني وملصقات لفرز الأجزاء، وبرنامج WeDo 2.0، ودليل المعلم وتعليمات بناء النماذج الأساسية.
لقد حددنا لكل نموذج المفاهيم التي يشرحها من مختلف العلوم. على سبيل المثال، باستخدام "اللاعب"، من المناسب أن نشرح للأطفال طبيعة الصوت وما هي قوة الاحتكاك، واستخدام "الروبوت الراقص" - آليات الحركات. يمكن أن تتنوع المشكلات، حيث يتم إنشاؤها بسرعة بواسطة المربي، ولها العديد من الحلول، مما يساعد الأطفال على تحسين مهاراتهم في العثور على علاقات السبب والنتيجة.
بالإضافة إلى دروس الروبوتات وتفسيرات القوانين الفيزيائية، يمكن استخدام المجموعة للبرمجة، لأن كتابة التعليمات البرمجية التي "تحيي" الأشياء المادية أكثر إثارة للاهتمام من إنشاء شيء افتراضي.
مجموعة برامج LEGO Education WeDo 2.0 أو Scratch
يستخدم WeDo 2.0 تقنيات LabVIEW من National Instruments، وتتكون الواجهة فقط من أيقونات متعددة الألوان مع صور، والتي تصطف في تسلسل خطي باستخدام السحب والإفلات.
باستخدام هذا البرنامج، يتعلم الأطفال بناء سلاسل متسلسلة من الإجراءات - ولكن لا يزال هذا بعيدًا عن البرمجة الحقيقية، والانتقال إلى اللغات "القياسية" في المستقبل يمكن أن يسبب صعوبات كبيرة. مع WeDo 2.0، من الملائم البدء في تعلم البرمجة، ولكن بالنسبة للمهام الأكثر تعقيدًا، لم تعد إمكانياتها كافية.
وهنا يأتي دور برنامج Scratch للإنقاذ - وهي لغة برمجة مرئية تستهدف الطلاب الذين تتراوح أعمارهم بين 7 و10 سنوات. تتكون البرامج المكتوبة بلغة Scratch من كتل رسومية متعددة الألوان يمكنك من خلالها التحكم في الكائنات الرسومية (النقوش المتحركة).
من خلال تعيين قيم مختلفة وربط الكتل معًا، يمكنك إنشاء ألعاب ورسوم متحركة ورسوم متحركة. يسمح لك Scratch بتعلم مفاهيم البرمجة المنظمة والموجهة للكائنات والموجهة نحو الأحداث، ويقدم لك الحلقات والمتغيرات والتعبيرات المنطقية.
يعد تعلم Scratch أكثر صعوبة قليلاً، ولكنه أقرب بكثير إلى لغات البرمجة النصية من برنامج WeDo الخاص، نظرًا لأنه يتبع التسلسل الهرمي الكلاسيكي للغات النصية (يتم قراءة البرنامج من الأعلى إلى الأسفل)، وأيضًا يتطلب مسافة بادئة عند استخدام عبارات مختلفة (بينما، إذا ... وإلا، وما إلى ذلك). من المهم أيضًا أن يتم عرض نص الأمر على كتلة البرنامج، وإذا قمنا بإزالة "التلوين"، فسنحصل على رمز لا يختلف تقريبًا عن اللغات الكلاسيكية. لذلك، سيكون الطفل أسهل بكثير للتبديل من لغة الصفر إلى اللغات "للبالغين".
لفترة طويلة، سمحت الأوامر المكتوبة في Scratch فقط بالعمل مع الكائنات الافتراضية، ولكن في يناير 2019، تم إصدار الإصدار 3.0، الذي يدعم الكائنات المادية (بما في ذلك وحدات LEGO Education WeDo 2.0) باستخدام تطبيق Scratch Link. يمكنك الآن التفاعل مع نفس الألعاب والرسوم المتحركة باستخدام المحركات وأجهزة الاستشعار.
على عكس برنامج WeDo 2.0 الخاص به، فإن Scratch لديه المزيد من الخيارات: يمكن دمج صوت مخصص واحد فقط في البرنامج الأساسي، ولا يسمح لك بإنشاء إجراءات ووظائف خاصة بك (أي دمج الأوامر في كتلة واحدة)، ويقوم Scratch بذلك ليس لديك مثل هذه القيود. وهذا يعطي المزيد من الحرية والفرص لكل من الطلاب والمعلم.
التعلم مع LEGO Education WeDo 2.0
يتضمن الدرس القياسي مناقشة المشكلة والتصميم والبرمجة والتفكير.
يمكنك الإشارة إلى المهمة بمساعدة عرض تقديمي متحرك، والذي تم تضمينه في مجموعة المواد. يتعين على الأطفال بعد ذلك وضع فرضيات حول كيفية عمل الآلية.
في المرحلة الثانية، يشارك الأطفال بشكل مباشر في تجميع روبوت LEGO. كقاعدة عامة، يعمل الطلاب في أزواج، ولكن العمل الفردي أو الجماعي ممكن. توجد تعليمات مفصلة لكل مشروع من المشاريع الستة عشر خطوة بخطوة. و16 مشاريع أخرى مفتوحة تمنح الحرية الكاملة للإبداع عند اختيار حل للمشكلة.
في مرحلة البرمجة، عليك أن تأخذ في الاعتبار أنه من الأفضل أن تبدأ ببرنامج WeDo 2.0 الخاص بك. عندما يتقن الأطفال ذلك ويتعلمون كيفية العمل مع الكتل والنماذج، يمكنك التبديل منطقيًا إلى سكراتش.
في المرحلة الأخيرة يتم تحليل ما تم، وبناء الجداول والرسوم البيانية، وإجراء التجارب. في هذه المرحلة، يمكنك تكليف مهمة الانتهاء من النموذج أو تحسين الجزء الميكانيكي أو البرنامجي.
مواد مفيدة
- بواسطة LEGO WeDo 2.0 للمعلمين
- بواسطة ليغو ويدو 2.0
- رسمي نقطة الصفر
- تمديد للعمل مع الأشياء المادية (بما في ذلك WeDo 2.0) في Scratch
- نحن نفعل 2.0.
- 11 درسًا باستخدام مجموعات LEGO Education WeDo 2.0
- لتجميع نماذج WeDo 2.0
المصدر: www.habr.com