Tere, Habr! Mõned aastad on LEGO Education WeDo 2.0 õppesüsteem ja laste keel Scratch paralleliselt arenenud, kuid selle aasta alguses sai Scratch füüsiliste objektide, sealhulgas LEGO Educationi moodulite toe. Kuidas saab seda kombinatsiooni kasutada robootika õpetamiseks ning milliseid eeliseid see toob õpilastele ja õpetajatele, räägime selles artiklis.
Robootika ja programmeerimise õppimise peamine eesmärk ei ole mitte ainult oskuste õpetamine, vaid ka universaalsete oskuste kujundamine. Esiteks projektimõtlemise, millele ei ole 1990. ja 2000. aastate koolides suurt tähelepanu pööratud, kuid mida püütakse aktiivselt arendada kõikides õppeainetes tänapäeval. Probleemi püstitamine, hüpoteesid, samm-sammuline planeerimine, katsete läbiviimine, analüüsimine - sellel põhineb peaaegu iga kaasaegne amet, kuid standardsete kooliaine raames, kus on suur hulk „reetmine”, on nende arendamine keeruline.
Robootika lihtsustab teiste kooliainete omandamist, kuna füüsikaseaduste visuaalne demonstreerimine on käegakatsutav. Niisiis, algkooli õpetaja Julia Pjanatovskaja meie, kui tema õpilased, ehitasime esimese mudeli - jalgu mitte omava noore konna, kirjutasime programm selle liikumiseks ja käivitasime selle. Kui noor konn ei liigutanud, hakkasid lapsed otsima tehnilisi vigu, kuid lõpuks jõudsid nad järeldusele, et põhjuseks ei olnud kood ega monteerimine, vaid see, et noore konna liikumismeetod ei sobinud maapinnale.
Selleks, et saavutada sellist visuaalsust ja lihtsustada laste tööd, on õppesüsteemides kasutatav tarkvara projektimise jaoks lihtsustatud versioon standardprogrammidest. Kuid programmeerimise alustest õppimiseks ei sobi need. Selle puuduse kõrvaldab LEGO Education komplektide kasutamine kolmanda osapoole tarkvaraga: WeDo 2.0 saab programmeerida õpikeele Scratch abil.
LEGO Education WeDo 2.0 enda võimalused
LEGO Education WeDo 2.0 põhikomplekt on mõeldud 7-10-aastastele lastele. See sisaldab: Smart Hub WeDo 2.0, elektrimootor, liikumis- ja kallutusandurid, LEGO Educationi detailid, hoiukastid ja sildid detailide sortimiseks, tarkvara WeDo 2.0, õpetaja meetodiline juhend ja põhikonstruktsioonide kokkupanemise juhised.
Iga mudelid on lahti kirjutatud, milliseid mõisteid erinevates teadustes nad selgitavad. Näiteks on "Mängija" ideaalne laste jaoks, et selgitada heli loomust ja mis on hõõrdejõud, samas kui "Tantsiv robot" aitab selgitada liikumismehaanikat. Ülesanded võivad varieeruda, olla õpetaja poolt "kohapeal" loodud ja omada mitmeid lahendusi, mis toetab laste põhjuse ja tagajärje seoste leidmise oskusi.
Lisaks robootikast saadud teadmistele ja füüsikaseaduste seletamisele, saab komplekti kasutada ka programmeerimiseks, sest koodide kirjutamine, mis "ärkab ellu" füüsiliste objektide kaudu, on oluliselt huvitavam kui midagi virtuaalset luua.
LEGO Education WeDo 2.0 või Scratch tarkvara
WeDo 2.0 kasutab National Instruments'i LabVIEW tehnoloogiat, kus liides koosneb ainult värvilistest ikoonidest piltidega, mis drag-and-drop funktsiooni abil paigutatakse lineaarseks järjestuseks.
Selle tarkvara kasutamisega õpivad lapsed looma järjestikuseid tegevuste ahelaid — kuid see on ikka veel kaugel päris programmeerimisest ja üleminek "tavakeeltele" võib hiljem olla väga keeruline. WeDo 2.0 on mugav alguse tegemiseks programmeerimise õppimisel, kuid keerukamate ülesannete jaoks on selle võimalused juba piiratud.
Siin tulebki appi Scratch — visuaalne programmeerimiskeel, mis on suunatud 7-10 aastastele õpilastele. Scratchis kirjutatud programmid koosnevad värvilistest graafilistest plokkidest, millega saab juhtida graafilisi objekte (sprite).
Erinevaid väärtusi seades ja plokke omavahel sidudes võib luua mänge, animatsioone ja multifilme. Scratch võimaldab õppida struktuurse, objekt- ja sündmustele orienteeritud programmeerimise kontseptsioone, tutvustab tsükleid, muutujaid ja loogilisi avaldisi.
Scratch on veidi keerulisem õppida, kuid see on palju lähemal tekstipõhistele programmeerimiskeeltele kui WeDo enda tarkvara, kuna selles jälgitakse klassikalist hierarhiat tekstipõhistes keeltes (programm loetakse ülevalt alla) ning erinevate käskude (while, if…else jne) kasutamisel tuleb jälgida sissejuhatusi. Samuti on oluline, et käskude tekst kuvatakse programmikangas ja kui eemaldada "värvilisus", saame koodi, mis erineb vaid veidi klassikalistest keeltest. Seetõttu on lapsel palju lihtsam liikuda Scratchist
Pikka aega võimaldas Scratchis kirjutatud käsud töötada ainult virtuaalsete objektidega, kuid jaanuaris 2019 ilmus versioon 3.0, mis toetab füüsilisi objekte (sealhulgas LEGO Education WeDo 2.0 mooduleid) Scratch Linki rakenduse kaudu. Nüüd saab sama mängude ja multikate abil suhelda, kasutades mootoreid ja sensoreid.
Erinevalt WeDo 2.0 enda tarkvarast pakub Scratch rohkem võimalusi: põhiraamistikku saab sisse ehitada ainult ühe enda heli, seal ei ole võimalik luua oma protseduure ja funktsioone (st käskluste rühmitamine üheks blokiks), kuid Scratchil selliseid piiranguid ei ole. See annab rohkem vabadust ja võimalusi nii õpilastele kui õpetajale.
Õppimine LEGO Education WeDo 2.0
Tavapärane tund sisaldab arutelu ülesande üle, konstrueerimist, programmeerimist ja refleksiooni.
Ülesande määratlemiseks võib kasutada animatsioonipresentatsiooni, mis kuulub materjalide komplekti. Seejärel peavad lapsed esitama hüpoteese selle kohta, kuidas see mehhanism töötab.
Teisel etapil tegelevad lapsed näiteks LEGO-roboti kokkupanemisega. Tüüpiliselt töötavad õpilased paarides, kuid on võimalik ka individuaalne või grupitöö. Iga 16 samm-sammult projekti jaoks on olemas üksikasjalikud juhised. Lisaks 8 avatud projekti annab täieliku loovuse vabaduse ülesande lahendamiseks.
Programmeerimise etapis tuleb arvestada, et parem on alustada WeDo 2.0 enda tarkvarast. Kui lapsed on seda õppinud ja saavad töötada plokkide ja mudelitega, on loogiline liikuda Scratchile.
Viimases etapis toimub tehtud töö analüüs, tabelite ja graafikute koostamine, katsete läbiviimine. Selles etapis saab esitada ülesande mudeli täiustamiseks või mehaanilise või tarkvaralise osa arendamiseks.
Kasulikud materjalid
- LEGO WeDo 2.0 õpetajatele
- LEGO WeDo 2.0
- Ametlik Scratch
- Laien füüsiliste objektidega (sealhulgas WeDo 2.0) töötamiseks Scratchis
- WeDo 2.0.
- 11 õppetundi LEGO Education WeDo 2.0 komplektide kasutamisega
- WeDo 2.0 mudelite kokkupanek
Allikas: habr.com
