Γεια σου, Χαμπρ! Για αρκετά χρόνια, το εκπαιδευτικό σετ LEGO Education WeDo 2.0 και η παιδική γλώσσα Scratch αναπτύχθηκαν παράλληλα, αλλά νωρίτερα φέτος το Scratch άρχισε να υποστηρίζει φυσικά αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένων των ενοτήτων LEGO Education. Θα μιλήσουμε για το πώς αυτό το πακέτο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διδασκαλία της ρομποτικής και τι προσφέρει σε μαθητές και δασκάλους σε αυτό το άρθρο.
Ο κύριος στόχος της μελέτης της ρομποτικής και του προγραμματισμού δεν είναι μόνο και όχι τόσο η εκμάθηση σχεδιασμού και κωδικοποίησης, αλλά μάλλον η διαμόρφωση καθολικών δεξιοτήτων. Πρώτα απ 'όλα, η σχεδιαστική σκέψη, η οποία δεν έλαβε σχεδόν καμία προσοχή στα σχολεία της δεκαετίας του 1990 και του 2000, αλλά η οποία αναπτύσσεται ενεργά σε όλους τους σχολικούς κλάδους σήμερα. Θέτοντας ένα πρόβλημα, υποθέσεις, προγραμματισμός βήμα προς βήμα, διεξαγωγή πειραμάτων, ανάλυση - σχεδόν κάθε σύγχρονο επάγγελμα βασίζεται σε αυτό, αλλά είναι δύσκολο να αναπτυχθούν στο πλαίσιο των τυπικών σχολικών μαθημάτων, στα οποία υπάρχει πολύ υψηλό ποσοστό του «στριμώγματος».
Η ρομποτική διευκολύνει την εκμάθηση άλλων σχολικών μαθημάτων επιδεικνύοντας ξεκάθαρα τους φυσικούς νόμους στην πράξη. Έτσι, η δασκάλα του δημοτικού σχολείου Yulia Poniatovskaya είδαμε πώς οι μαθητές της συναρμολόγησαν το πρώτο μοντέλο - έναν γυρίνο χωρίς άκρα, έγραψαν ένα πρόγραμμα για να το μετακινήσουν και το λανσάρισαν. Όταν ο γυρίνος δεν κουνιόταν, τα παιδιά άρχισαν να ψάχνουν για τεχνικά προβλήματα, αλλά τελικά κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το πρόβλημα δεν ήταν στον κώδικα ή στη συναρμολόγηση, αλλά επειδή ο τρόπος που κινούνταν ο γυρίνος δεν ήταν κατάλληλος για σούσι.
Για να επιτευχθεί αυτή η σαφήνεια και να διευκολυνθεί για τα παιδιά, το λογισμικό στα εκπαιδευτικά κιτ είναι μια απλοποιημένη έκδοση προγραμμάτων σχεδιασμού. Αλλά δεν είναι κατάλληλα για τη διδασκαλία των βασικών του προγραμματισμού. Αυτό το ελάττωμα μπορεί να διορθωθεί με την εργασία με σετ LEGO Education με λογισμικό τρίτων: Το WeDo 2.0 μπορεί να προγραμματιστεί χρησιμοποιώντας την εκπαιδευτική γλώσσα Scratch.
Δικά του χαρακτηριστικά του LEGO Education WeDo 2.0
Το βασικό σετ LEGO Education WeDo 2.0 έχει σχεδιαστεί για παιδιά ηλικίας 7-10 ετών. Περιλαμβάνει: Smart Hub WeDo 2.0, ηλεκτροκινητήρα, αισθητήρες κίνησης και κλίσης, ανταλλακτικά LEGO Education, δίσκους και ετικέτες για ταξινόμηση εξαρτημάτων, λογισμικό WeDo 2.0, οδηγό δασκάλου και οδηγίες για τη συναρμολόγηση βασικών μοντέλων.
Για καθένα από τα μοντέλα, έχουμε καταγράψει ποιες έννοιες από διαφορετικές επιστήμες εξηγούν. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας το "Player", είναι βολικό να εξηγήσετε στα παιδιά τη φύση του ήχου και ποια είναι η δύναμη τριβής και χρησιμοποιώντας το "Ρομπότ που χορεύει" - τη μηχανική των κινήσεων. Τα προβλήματα μπορεί να ποικίλλουν, να δημιουργούνται από τον δάσκαλο «εν πτήσει» και να έχουν πολλές λύσεις, που βοηθούν τα παιδιά να βελτιώσουν τις δεξιότητές τους στην εύρεση σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος.
Εκτός από τα μαθήματα ρομποτικής και τις επεξηγήσεις των φυσικών νόμων, το σύνολο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για προγραμματισμό, επειδή η σύνταξη κώδικα που «ζωντανεύει» φυσικά αντικείμενα είναι πολύ πιο ενδιαφέρουσα από τη δημιουργία κάτι εικονικού.
Λογισμικό LEGO Education WeDo 2.0 ή Scratch
Το WeDo 2.0 χρησιμοποιεί τεχνολογίες LabVIEW από την National Instruments· η διεπαφή αποτελείται μόνο από πολύχρωμα εικονίδια με εικόνες, τα οποία είναι διατεταγμένα σε γραμμική ακολουθία χρησιμοποιώντας drag-and-drop.
Χρησιμοποιώντας αυτό το λογισμικό, τα παιδιά μαθαίνουν να χτίζουν διαδοχικές αλυσίδες ενεργειών - αλλά αυτό απέχει ακόμα πολύ από τον πραγματικό προγραμματισμό και η μετάβαση σε "τυποποιημένες" γλώσσες στο μέλλον μπορεί να προκαλέσει μεγάλες δυσκολίες. Το WeDo 2.0 είναι βολικό για να ξεκινήσετε να μαθαίνετε προγραμματισμό, αλλά για πιο σύνθετες εργασίες οι δυνατότητές του δεν επαρκούν πλέον.
Εδώ έρχεται να σώσει το Scratch - μια οπτική γλώσσα προγραμματισμού που απευθύνεται σε μαθητές ηλικίας 7-10 ετών. Τα προγράμματα που είναι γραμμένα στο Scratch αποτελούνται από πολύχρωμα μπλοκ γραφικών με τα οποία μπορείτε να χειριστείτε γραφικά αντικείμενα (sprites).
Ορίζοντας διαφορετικές τιμές και συνδέοντας μπλοκ μεταξύ τους, μπορείτε να δημιουργήσετε παιχνίδια, κινούμενα σχέδια και κινούμενα σχέδια. Το Scratch σάς επιτρέπει να μάθετε τις έννοιες του δομημένου προγραμματισμού προσανατολισμένου σε αντικείμενα και συμβάντα, εισάγοντας βρόχους, μεταβλητές και παραστάσεις Boole.
Το Scratch είναι λίγο πιο δύσκολο στην εκμάθηση, αλλά πολύ πιο κοντά σε γλώσσες προγραμματισμού που βασίζονται σε κείμενο από το λογισμικό της WeDo, καθώς ακολουθεί την κλασική ιεραρχία των γλωσσών κειμένου (το πρόγραμμα διαβάζεται από πάνω προς τα κάτω) και επίσης απαιτεί εσοχή κατά τη χρήση διαφόρων εντολών (while, if...else και κτλ). Είναι επίσης σημαντικό το κείμενο της εντολής να εμφανίζεται στο μπλοκ προγράμματος και, αν αφαιρέσουμε τη «χρωματικότητα», λαμβάνουμε κώδικα που σχεδόν δεν διαφέρει από τις κλασσικές γλώσσες. Επομένως, θα είναι πολύ πιο εύκολο για ένα παιδί να μεταβεί από το Scratch σε γλώσσες "ενήλικες".
Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι εντολές που γράφτηκαν στο Scratch επέτρεπαν την εργασία μόνο με εικονικά αντικείμενα, αλλά τον Ιανουάριο του 2019 κυκλοφόρησε η έκδοση 3.0, η οποία υποστηρίζει φυσικά αντικείμενα (συμπεριλαμβανομένων των ενοτήτων LEGO Education WeDo 2.0) χρησιμοποιώντας την εφαρμογή Scratch Link. Τώρα μπορείτε να αλληλεπιδράσετε με τα ίδια παιχνίδια και κινούμενα σχέδια χρησιμοποιώντας κινητήρες και αισθητήρες.
Σε αντίθεση με το λογισμικό του WeDo 2.0, το Scratch έχει περισσότερες δυνατότητες: το βασικό λογισμικό μπορεί να ενσωματώσει μόνο έναν προσαρμοσμένο ήχο, δεν σας επιτρέπει να δημιουργήσετε τις δικές σας διαδικασίες και λειτουργίες (δηλαδή, να συνδυάσετε εντολές σε ένα μπλοκ), ενώ το Scratch δεν έχει τέτοιους περιορισμούς. Αυτό δίνει περισσότερη ελευθερία και ευκαιρίες τόσο στους μαθητές όσο και στους καθηγητές.
Εκμάθηση με το LEGO Education WeDo 2.0
Ένα τυπικό μάθημα περιλαμβάνει συζήτηση του προβλήματος, σχεδιασμό, προγραμματισμό και προβληματισμό.
Μπορείτε να ορίσετε την εργασία χρησιμοποιώντας μια κινούμενη παρουσίαση, η οποία περιλαμβάνεται στο σύνολο των υλικών. Στη συνέχεια, τα παιδιά πρέπει να κάνουν υποθέσεις για το πώς λειτουργεί ο μηχανισμός.
Στο δεύτερο στάδιο, τα παιδιά συμμετέχουν άμεσα στη συναρμολόγηση ενός ρομπότ LEGO. Κατά κανόνα, οι μαθητές εργάζονται σε ζευγάρια, αλλά είναι δυνατή η ατομική ή ομαδική εργασία. Υπάρχουν αναλυτικές οδηγίες για καθένα από τα 16 έργα βήμα προς βήμα. Και 8 ακόμη ανοιχτά έργα δίνουν πλήρη δημιουργική ελευθερία κατά την επιλογή μιας λύσης σε ένα δεδομένο πρόβλημα.
Στο στάδιο του προγραμματισμού, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη ότι είναι καλύτερο να ξεκινήσετε με το δικό σας λογισμικό WeDo 2.0. Μόλις τα παιδιά το κατακτήσουν και μάθουν πώς να εργάζονται με μπλοκ και μοντέλα, είναι λογικό βήμα να προχωρήσουμε στο Scratch.
Στο τελευταίο στάδιο γίνεται ανάλυση του τι έχει γίνει, κατασκευή πινάκων και γραφημάτων και γίνονται πειράματα. Σε αυτό το στάδιο, μπορείτε να αναθέσετε μια εργασία για να βελτιώσετε το μοντέλο ή να βελτιώσετε το μηχανικό τμήμα ή το τμήμα λογισμικού.
Χρήσιμα υλικά
- από το LEGO WeDo 2.0 για δασκάλους
- από το LEGO WeDo 2.0
- Επίσημο γρατσουνιά
- επέκταση για εργασία με φυσικά αντικείμενα (συμπεριλαμβανομένου του WeDo 2.0) στο Scratch
- WeDo 2.0.
- 11 μαθήματα χρησιμοποιώντας σετ LEGO Education WeDo 2.0
- για τη συναρμολόγηση μοντέλων WeDo 2.0
Πηγή: www.habr.com