Tere, Habr! Mitu aastat arenesid LEGO Education WeDo 2.0 õppekomplekt ja laste keel Scratch paralleelselt, kuid selle aasta alguses hakkas Scratch toetama füüsilisi esemeid, sealhulgas LEGO Education mooduleid. Sellest, kuidas seda komplekti robootika õpetamiseks kasutada ning mida see õpilastele ja õpetajatele annab, räägime selles artiklis.
Robootika ja programmeerimise õppimise põhieesmärk pole mitte ainult ja mitte niivõrd õppedisain ja kodeerimine, vaid pigem universaalsete oskuste kujundamine. Esiteks disainmõtlemine, mis 1990. ja 2000. aastate koolides praktiliselt tähelepanuta ei pälvinud, kuid mida tänapäeval aktiivselt arendatakse kõigis koolivaldkondades. Probleemi püstitamine, hüpoteesid, samm-sammult planeerimine, katsete läbiviimine, analüüs - sellele on üles ehitatud peaaegu iga kaasaegne elukutse, kuid standardsete kooliainete raames, milles on väga suur osakaal, on neid keeruline arendada. "toppimisest".
Robootika muudab teiste kooliainete õppimise lihtsamaks, demonstreerides selgelt füüsilised seadused tegevuses. Seega algklassiõpetaja Julia Poniatovskaja nägime, kuidas tema õpilased panid kokku esimese mudeli – jäsemeteta kullese, kirjutasid selle liigutamiseks programmi ja käivitasid. Kui kulles ei liigutanud, hakkasid lapsed otsima tehnilisi probleeme, kuid jõudsid lõpuks järeldusele, et probleem ei olnud koodis ega komplektis, vaid selles, et kullese liikumisviis ei sobinud sushi jaoks.
Selle selguse saavutamiseks ja lastele lihtsamaks muutmiseks on õppekomplektides olev tarkvara disainiprogrammide lihtsustatud versioon. Aga need ei sobi programmeerimise põhitõdede õpetamiseks. Seda puudust saab parandada LEGO Education komplektidega töötades koos kolmanda osapoole tarkvaraga: WeDo 2.0 saab programmeerida Scratch õppekeelega.
LEGO Education WeDo 2.0 enda funktsioonid
LEGO Education WeDo 2.0 põhikomplekt on mõeldud lastele vanuses 7-10 aastat. Komplektis: Smart Hub WeDo 2.0, elektrimootor, liikumis- ja kaldeandurid, LEGO Education osad, kandikud ja sildid osade sorteerimiseks, WeDo 2.0 tarkvara, õpetaja juhend ja põhimudelite kokkupanemise juhised.
Iga mudeli jaoks oleme kirja pannud, milliseid mõisteid erinevatest teadustest need selgitavad. Näiteks “Mängija” abil on mugav lastele selgitada heli olemust ja mis on hõõrdejõud ning “Tantsiva roboti” abil - liigutuste mehaanikat. Probleemid võivad olla erinevad, õpetaja poolt "lennult" tekitatud ja palju lahendusi, mis aitavad lastel parandada oma oskusi põhjus-tagajärg seoste leidmisel.
Lisaks robootikatundidele ja füüsikaseaduste selgitustele saab komplekti kasutada programmeerimiseks, sest füüsilisi objekte “animeeriva” koodi kirjutamine on palju huvitavam kui millegi virtuaalse loomine.
LEGO Education WeDo 2.0 või Scratch tarkvara
WeDo 2.0 kasutab National Instrumentsi LabVIEW tehnoloogiaid; liides koosneb ainult mitmevärvilistest piltidega ikoonidest, mis on paigutatud lineaarsesse järjestusse pukseerimise abil.
Selle tarkvara abil õpivad lapsed üles ehitama järjestikuseid toimingute ahelaid - kuid see on veel kaugel tegelikust programmeerimisest ja üleminek "standardsetele" keeltele võib tulevikus põhjustada suuri raskusi. WeDo 2.0 on programmeerimise õppimise alustamiseks mugav, kuid keerukamate ülesannete jaoks selle võimalustest enam ei piisa.
Siin tulebki appi Scratch – visuaalne programmeerimiskeel, mis on suunatud õpilastele vanuses 7-10 aastat. Scratchis kirjutatud programmid koosnevad mitmevärvilistest graafikaplokkidest, millega saate graafilisi objekte (sprite) töödelda.
Erinevaid väärtusi seades ja plokke omavahel sidudes saate luua mänge, animatsioone ja koomikseid. Scratch võimaldab teil õppida struktureeritud, objekt- ja sündmustele orienteeritud programmeerimise kontseptsioone, tutvustades silmuseid, muutujaid ja Boole'i avaldisi.
Scratchi on veidi keerulisem õppida, kuid see on palju lähemal tekstipõhistele programmeerimiskeeltele kui WeDo enda tarkvara, kuna see järgib klassikalist tekstikeelte hierarhiat (programmi loetakse ülalt alla) ja see nõuab ka taane erinevate väidete kasutamisel (while, if...else ja etc). Samuti on oluline, et käsutekst kuvatakse programmiplokil ja kui eemaldada “värvilisus”, saame koodi, mis peaaegu ei erine klassikalistest keeltest. Seetõttu on lapsel palju lihtsam lülituda nullist „täiskasvanute” keelele.
Pikka aega lubasid Scratchis kirjutatud käsud töötada vaid virtuaalsete objektidega, kuid 2019. aasta jaanuaris ilmus versioon 3.0, mis toetab Scratch Linki rakenduse abil füüsilisi objekte (sh LEGO Education WeDo 2.0 mooduleid). Nüüd saate mootoreid ja andureid kasutades suhelda samade mängude ja koomiksitega.
Erinevalt WeDo 2.0 enda tarkvarast on Scratchil rohkem võimalusi: baastarkvara saab manustada ainult ühe kohandatud heli, see ei võimalda luua oma protseduure ja funktsioone (st ühendada käske üheks plokiks), samas kui Scratchil pole sellised piirangud. See annab rohkem vabadust ja võimalusi nii õpilastele kui ka õpetajatele.
Õppimine LEGO Education WeDo 2.0 abil
Tavaline õppetund sisaldab probleemi arutamist, disaini, programmeerimist ja refleksiooni.
Ülesande saate määratleda animeeritud esitluse abil, mis sisaldub materjalide komplektis. Seejärel peavad lapsed püstitama hüpoteese mehhanismi toimimise kohta.
Teises etapis on lapsed otseselt seotud LEGO roboti kokkupanemisega. Reeglina töötavad õpilased paaris, kuid võimalik on individuaalne või rühmatöö. Iga 16 samm-sammult projekti kohta on üksikasjalikud juhised. Ja veel 8 avatud projekti annavad täieliku loomingulise vabaduse antud probleemile lahenduse valimisel.
Programmeerimisetapis tuleb arvestada, et parem on alustada oma WeDo 2.0 tarkvaraga. Kui lapsed on selle omandanud ja õppinud klotside ja mudelitega töötama, on loogiline samm Scratchi juurde liikuda.
Viimases etapis toimub tehtu analüüs, tabelite ja graafikute koostamine ning katsed. Selles etapis saate määrata ülesande mudeli täpsustamiseks või mehaanilise või tarkvaralise osa täiustamiseks.
Kasulikud materjalid
- LEGO WeDo 2.0 õpetajatele
- LEGO WeDo 2.0 poolt
- Ametlik Kraapige
- laiendamine füüsiliste objektidega (sh WeDo 2.0) töötamiseks Scratchis
- WeDo 2.0.
- 11 õppetundi, kasutades LEGO Education WeDo 2.0 komplekte
- WeDo 2.0 mudelite kokkupanemiseks
Allikas: www.habr.com