Hola, Habr! Durant diversos anys, el conjunt educatiu LEGO Education WeDo 2.0 i el llenguatge infantil Scratch es van desenvolupar paral·lelament, però a principis d'aquest any Scratch va començar a donar suport a objectes físics, inclosos els mòduls de LEGO Education. En aquest article parlarem de com es pot utilitzar aquest paquet per ensenyar robòtica i què aporta als estudiants i professors.
L'objectiu principal d'estudiar robòtica i programació no és només i no tant l'aprenentatge del disseny i la codificació, sinó la formació d'habilitats universals. En primer lloc, el design thinking, que pràcticament no va rebre cap atenció a les escoles dels anys 1990 i 2000, però que actualment s'està desenvolupant activament dins de totes les disciplines escolars. Establiment d'un problema, hipòtesis, planificació pas a pas, realització d'experiments, anàlisi: gairebé qualsevol professió moderna es basa en això, però és difícil desenvolupar-les en el marc d'assignatures escolars estàndard, en les quals hi ha una proporció molt alta. d'"amuntegament".
La robòtica facilita l'aprenentatge d'altres assignatures escolars demostrant clarament les lleis físiques en acció. Així, la professora de primària Yulia Poniatovskaya vam veure com els seus alumnes van muntar el primer model: un capgròs sense extremitats, van escriure un programa per moure'l i el van llançar. Quan el capgròs no es movia, els nens van començar a buscar problemes tècnics, però finalment van arribar a la conclusió que el problema no estava en el codi ni en el muntatge, sinó perquè la manera de moure's del capgròs no era apta per al sushi.
Per aconseguir aquesta claredat i facilitar-ho als nens, el programari dels kits educatius és una versió simplificada dels programes de disseny. Però no són adequats per ensenyar els conceptes bàsics de programació. Aquesta mancança es pot corregir treballant amb conjunts LEGO Education amb programari de tercers: WeDo 2.0 es pot programar amb el llenguatge educatiu Scratch.
Característiques pròpies de LEGO Education WeDo 2.0
El conjunt bàsic LEGO Education WeDo 2.0 està dissenyat per a nens de 7 a 10 anys. Inclou: Smart Hub WeDo 2.0, motor elèctric, sensors de moviment i inclinació, peces LEGO Education, safates i etiquetes per classificar peces, programari WeDo 2.0, guia del professor i instruccions per muntar models bàsics.
Per a cadascun dels models hem anotat quins conceptes de diferents ciències expliquen. Per exemple, amb el "Jugador", és convenient explicar als nens la naturalesa del so i què és la força de fricció, i utilitzar el "Robot ballant": la mecànica dels moviments. Els problemes poden variar, ser creats pel professor “sobre la marxa” i tenir moltes solucions, la qual cosa ajuda els nens a millorar les seves habilitats per trobar relacions causa-efecte.
A més de les classes de robòtica i les explicacions de les lleis físiques, el conjunt es pot utilitzar per a la programació, perquè escriure codi que "animi" objectes físics és molt més interessant que crear quelcom virtual.
Programari LEGO Education WeDo 2.0 o Scratch
WeDo 2.0 utilitza tecnologies LabVIEW de National Instruments; la interfície només consta d'icones de diversos colors amb imatges, que s'organitzen en una seqüència lineal mitjançant arrossegar i deixar anar.
Amb aquest programari, els nens aprenen a construir cadenes d'accions seqüencials, però això encara està lluny de la programació real, i la transició a llenguatges "estàndards" en el futur pot causar grans dificultats. WeDo 2.0 és convenient per començar a aprendre a programar, però per a tasques més complexes les seves capacitats ja no són suficients.
Aquí és on Scratch ve al rescat, un llenguatge de programació visual adreçat a estudiants d'entre 7 i 10 anys. Els programes escrits a Scratch consisteixen en blocs gràfics de diversos colors amb els quals podeu manipular objectes gràfics (sprites).
En establir diferents valors i enllaçar blocs, podeu crear jocs, animacions i dibuixos animats. Scratch us permet aprendre els conceptes de programació estructurada, orientada a objectes i esdeveniments, introduint bucles, variables i expressions booleanes.
Scratch és una mica més difícil d'aprendre, però molt més proper als llenguatges de programació basats en text que el propi programari de WeDo, ja que segueix la jerarquia clàssica dels llenguatges de text (el programa es llegeix de dalt a baix) i també requereix sagnat quan s'utilitzen diverses declaracions (while, if...else i etc). També és important que el text de l'ordre es mostri al bloc del programa i, si eliminem el "colorit", obtenim un codi que gairebé no és diferent dels llenguatges clàssics. Per tant, serà molt més fàcil per a un nen canviar de Scratch als idiomes "adults".
Durant molt de temps, les ordres escrites a Scratch només permetien treballar amb objectes virtuals, però el gener de 2019 es va llançar la versió 3.0, que admet objectes físics (inclosos els mòduls LEGO Education WeDo 2.0) mitjançant l'aplicació Scratch Link. Ara podeu interactuar amb els mateixos jocs i dibuixos animats mitjançant motors i sensors.
A diferència del programari propi de WeDo 2.0, Scratch té més capacitats: el programari base només pot incrustar un so personalitzat, no us permet crear els vostres propis procediments i funcions (és a dir, combinar ordres en un bloc), mentre que Scratch no té aquestes restriccions. Això dóna més llibertat i oportunitat tant als estudiants com al professor.
Aprendre amb LEGO Education WeDo 2.0
Una lliçó estàndard inclou la discussió del problema, el disseny, la programació i la reflexió.
Podeu definir la tasca mitjançant una presentació animada, que s'inclou al conjunt de materials. Aleshores, els nens han de fer hipòtesis sobre com funciona el mecanisme.
En la segona etapa, els nens participen directament en el muntatge d'un robot LEGO. Per regla general, els alumnes treballen per parelles, però és possible el treball individual o en grup. Hi ha instruccions detallades per a cadascun dels 16 projectes pas a pas. I 8 projectes més oberts ofereixen total llibertat creativa a l'hora d'escollir una solució a un problema determinat.
En l'etapa de programació, cal tenir en compte que és millor començar amb el vostre propi programari WeDo 2.0. Un cop els nens ho dominen i aprenen a treballar amb blocs i models, és un pas lògic passar a Scratch.
En l'última etapa es fa una anàlisi del que s'ha fet, la construcció de taules i gràfics, i es fan experiments. En aquesta etapa, podeu assignar una tasca per refinar el model o millorar la part mecànica o de programari.
Materials útils
- de LEGO WeDo 2.0 per a professors
- de LEGO WeDo 2.0
- Oficial Raspi
- extensió per treballar amb objectes físics (inclòs WeDo 2.0) a Scratch
- WeDo 2.0.
- 11 lliçons utilitzant conjunts LEGO Education WeDo 2.0
- per muntar models WeDo 2.0
Font: www.habr.com