Прывітанне, Хабр! Некалькі гадоў навучальны набор LEGO Education WeDo 2.0 і дзіцячая мова Scratch развіваліся паралельна, але ў пачатку гэтага года ў Scratch з'явілася падтрымка фізічных аб'ектаў, у тым ліку і модуляў LEGO Education. Пра тое, як можна выкарыстоўваць гэтую звязак для навучання робататэхніцы і што яна дае вучням і педагогам, мы раскажам у гэтым артыкуле.
Асноўнай мэтай вывучэння робататэхнікі і праграмавання з'яўляецца не толькі і не столькі навучанне праектаванню і кадзінгу, колькі фарміраванне ўніверсальных навыкаў. Перш за ўсё, праектнага мыслення, якому практычна не надавалася ўвага ў школах 1990-х і 2000-х, але якое імкнуцца актыўна развіваць у рамках усіх школьных дысцыплін у нашыя дні. Пастаноўка задачы, гіпотэзы, пакрокавае планаванне, правядзенне эксперыментаў, аналіз - на гэтым будуецца практычна любая сучасная прафесія, аднак у рамках стандартных школьных прадметаў, у якіх вельмі вялікая доля "зуброжкі", іх развіваць складана.
Робататэхніка палягчае засваенне іншых школьных прадметаў дзякуючы нагляднай дэманстрацыі фізічных законаў у дзеянні. Так, настаўнік пачатковых класаў Юлія Панятоўская нам, як яе вучні сабралі першую мадэль - апалонікі без канечнасцяў, напісалі праграму для яго перамяшчэння і запусцілі. Калі апалонік не ссунуўся з месца, дзеці кінуліся шукаць тэхнічныя няспраўнасці, але ў выніку прыйшлі да высновы, што прычына не ў кодзе і не ў зборцы, а ў тым, што спосаб перамяшчэння апалонікі не падыходзіць для сушы.
Каб дасягнуць такой нагляднасці і спрасціць дзецям працу, ПЗ у навучальных наборах з'яўляецца спрошчаным варыянтам праграм для праектавання. Але для навучання асновам праграмавання яны не падыходзяць. Выправіць гэты недахоп дазваляе праца з наборамі LEGO Education са іншым ПЗ: WeDo 2.0 можна праграмаваць з дапамогай навучальнай мовы Scratch.
Уласныя магчымасці LEGO Education WeDo 2.0
Базавы набор LEGO Education WeDo 2.0 разлічаны на дзяцей ва ўзросце 7-10 гадоў. У яго ўваходзяць: Smart Hub WeDo 2.0, электраматор, датчыкі руху і нахілу, дэталі LEGO Education, латкі і налепкі для сартавання дэталяў, ПЗ WeDo 2.0, метадычны дапаможнік для настаўніка і інструкцыі па зборцы асноўных мадэляў.
Для кожнай з мадэляў мы прапісалі, якія паняцці з розных навук яны тлумачаць. Напрыклад, выкарыстоўваючы «Прайгравальнік», зручна тлумачыць дзецям прыроду гуку і што такое сіла трэння, а з дапамогай «Танцуе робата» — механіку рухаў. Задачы могуць вар'іравацца, стварацца педагогам "на хаду" і мець мноства рашэнняў, што дапамагае дзецям палепшыць навыкі пошуку прычынна-выніковых сувязяў.
Акрамя заняткаў па робататэхніцы і тлумачэннях фізічных законаў, набор можна выкарыстоўваць для праграмавання, таму што пісаць код, які "ажыўляе" фізічныя аб'екты, куды цікавей, чым ствараць нешта віртуальнае.
ПЗ набору LEGO Education WeDo 2.0 ці Scratch
У WeDo 2.0 выкарыстоўваюцца тэхналогіі LabVIEW ад National Instruments, інтэрфейс складаецца толькі з рознакаляровых значкоў з карцінкамі, якія пры дапамозе drag-and-drop выбудоўваюцца ў лінейную паслядоўнасць.
Выкарыстоўваючы гэта ПЗ, дзеці вучацца будаваць паслядоўныя ланцужкі дзеянняў – але ўсё ж гэта далёка ад сапраўднага праграмавання, і пераход да "стандартных" моў у далейшым можа выклікаць вялікія цяжкасці. З WeDo 2.0 зручна пачынаць навучанне праграмаванні, але для больш складаных задач яго магчымасцяў ужо мала.
Тут-то на дапамогу і прыходзіць Scratch - візуальная мова праграмавання, які арыентаваны на вучняў 7-10 гадоў. Праграмы, напісаныя ў Scratch, складаюцца з рознакаляровых графічных блокаў, з дапамогай якіх можна кіраваць графічнымі аб'ектамі (спрайтамі).
Задаючы розныя значэнні і злучаючы блокі паміж сабой, можна ствараць гульні, анімацыю і мультфільмы. Scratch дазваляе вывучаць канцэпцыі структурнага, аб'ектна-і падзейна-арыентаванага праграмавання, знаёміць з цыкламі, зменнымі і лагічнымі выразамі.
Scratch ледзь складаней у засваенні, але значна бліжэй да тэкставых моў праграмавання, чым уласнае ПА WeDo, паколькі ў ім прасочваецца класічная іерархія тэкставых моў (праграма чытаецца зверху ўніз), а таксама патрабуецца захаванне водступаў пры выкарыстанні розных аператараў (while, if…else і гэтак далей). Таксама важна, што тэкст каманды адлюстроўваецца на праграмным блоку і, калі прыбраць "цвітасць", мы атрымаем код, які амаль не адрозніваецца ад класічных моў. Таму дзіцяці будзе значна прасцей перайсці са Scratch на "дарослыя" мовы.
Доўгі час каманды, напісаныя ў Scratch, дазвалялі працаваць толькі з віртуальнымі аб'ектамі, але ў студзені 2019 года выйшла версія 3.0, якая падтрымлівае фізічныя аб'екты (у тым ліку і модулі LEGO Education WeDo 2.0) з дапамогай дадатку Scratch Link. Цяпер з тымі ж гульнямі і мульцікамі можна ўзаемадзейнічаць, выкарыстоўваючы маторы і датчыкі.
У адрозненне ад уласнага ПЗ WeDo 2.0 у Scratch больш магчымасцяў: у базавую ПЗ можна ўбудаваць толькі адзін уласны гук, у ім няма магчымасці ствараць уласныя працэдуры і функцыі (гэта значыць аб'ядноўваць каманды ў адзін блок), а ў Scratch такіх абмежаванняў няма. Гэта дае больш свабоды і магчымасцяў як вучням, так і настаўніку.
Навучанне з LEGO Education WeDo 2.0
Стандартны занятак уключае ў сябе абмеркаванне задачы, канструяванне, праграмаванне і рэфлексію.
Абазначыць задачу можна з дапамогай аніміраванай прэзентацыі, якая ўваходзіць у камплект матэрыялаў. Затым дзеці павінны пабудаваць гіпотэзы адносна таго, як працуе гэты механізм.
На другім этапе дзеці займаюцца непасрэдна зборкай LEGO-робата. Як правіла, вучні працуюць у парах, але магчыма індывідуальная або групавая праца. Для кожнага з 16 пакрокавых праектаў ёсць падрабязныя інструкцыі. А яшчэ 8 адкрытых праектаў даюць поўную свабоду творчасці пры выбары рашэння пастаўленай задачы.
На этапе праграмавання неабходна ўлічваць, што пачынаць лепш з уласнага ПЗ WeDo 2.0. Калі дзеці асвояць яго і навучацца працаваць з блокамі і мадэлямі, можна лагічна перайсці на Scratch.
На апошнім этапе ідзе аналіз зробленага, пабудова табліц і графікаў, праводзяцца эксперыменты. На гэтым этапе можна даць задачу на дапрацоўку мадэлі ці ўдасканаленне механічнай ці праграмнай часткі.
Карысныя матэрыялы
- па LEGO WeDo 2.0 для настаўнікаў
- па LEGO WeDo 2.0
- афіцыйная Драпіна
- пашырэнне для працы з фізічнымі аб'ектамі (уключаючы WeDo 2.0) у Scratch
- WeDo 2.0.
- 11 урокаў з выкарыстаннем набораў LEGO Education WeDo 2.0
- па зборцы мадэляў WeDo 2.0
Крыніца: habr.com