Tere, Habr! Aastate jooksul on LEGO Education WeDo 2.0 hariv komplekt ja laste programmeerimiskeel Scratch arenenud paralleelselt, kuid sel aasta alguses sai Scratch füüsiliste objektide toe, sealhulgas LEGO Education moodulite toe. Kuidas kasutada seda kombinatsiooni robootika õpetamiseks ja mida see õpilastele ja õpetajatele annab, sellest räägime selles artiklis.
RoBOOTIKa ja programmeerimise õppimise peamine eesmärk ei ole mitte ainult ja mitte niivõrd projekteerimise ja kodeerimise õpetamine, vaid universaalsete oskuste kujundamine. Esiteks projektitegevuse mõtlemise, millele ei pööratud suurt tähelepanu 1990. ja 2000. aastate koolides, kuid mida püütakse aktiivselt arendada kõigis kooliainetes tänapäeval. Ülesande seadmine, hüpoteesid, samm-sammult planeerimine, eksperimentide viimine läbi, analüüs — sellel põhineb praktiliselt iga kaasaegne amet, kuid standardsete kooliainete raames, mille osakaal on suurem „meeldejätmisest”, on raske neid arendada.
Robotitehnika lihtsustab teiste kooliainete omandamist, näidates füüsikaseadusi tegevuses. Niisiis, algklasside õpetaja Julia Pjanatovskaja meile, kuidas tema õpilased kogusid oma esimese mudeli — jalutada ei oskavat beebi-konksu, kirjutasid programmi selle liikumiseks ja käivitasid selle. Kui konksu ei liikunud, hakkasid lapsed otsima tehnilisi vigu, kuid jõudsid lõpuks järeldusele, et probleem ei olnud koodis ega kokkuvõttes, vaid selles, et konksu liikumismeetod ei sobinud maapinnale.
Kuna sellise visualiseerimise saavutamiseks ja laste töö lihtsustamiseks on õpikogumite tarkvara lihtsustatud versioon projekteerimistarkvaradest. Kuid programmeerimise aluste õpetamiseks ei sobi need. Selle puudujäägi parandamiseks lubab LEGO Educationi komplektide töö kolmandate osapoolte tarkvaraga: WeDo 2.0 saab programmeerida õpikogude keele Scratch abil.
LEGO Education WeDo 2.0 enda võimalused
LEGO Education WeDo 2.0 põhikomplekt on mõeldud 7–10-aastastele lastele. Komplektsuses on: Smart Hub WeDo 2.0, elektrimootor, liikumis- ja kaldenaudingud, LEGO Educationi osad, detailide sorteerimisnõud ja kleebised, WeDo 2.0 tarkvara, õpetajatele mõeldud metoodiline juhend ja põhimudelite kokkupaneku juhised.
Iga mudeli jaoks oleme välja toonud, milliseid mõisteid erinevates teadustes need selgitavad. Näiteks on 'Mängija' abil mugav selgitada lastele helide loomise olemust ja hõõrdejõudu, samas kui 'Tantsiv robot' aitab selgitada liikumismehaanikat. Ülesannete keerukus võib varieeruda, õpetaja saab neid 'rännal' luua ja need võivad omada mitmeid lahendusi, aidates lastel parandada põhjus-tagajärg seoseid.
Lisaks robootikateemadele ja füüsikaseaduste selgitamisele saab komplekti kasutada ka programmeerimiseks, kuna füüsiliste objektide 'elavdamise' jaoks koodi kirjutamine on palju huvitavam kui midagi virtuaalset luua.
LEGO Education WeDo 2.0 komplekti tarkvara või Scratch
WeDo 2.0 kasutab National Instrumentsi LabVIEW tehnoloogiaid, mille liides koosneb vaid värvilistest ikoonidest piltidega, mis organiseeritakse loogiliseks järjestuseks drag-and-drop meetodil.
Seda tarkvara kasutades õpivad lapsed looma järjestikuseid tegevuste ahelate, kuid see on siiski kaugel tõelisest programmeerimisest ning üleminek "tavapärastele" keeltele võib tulevikus põhjustada suuri raskusi. WeDo 2.0 on mugav alustada programmeerimise õppimist, kuid keerukamate ülesannete jaoks on selle võimalused juba piiratud.
Siin tuleb appi Scratch — visuaalne programmeerimiskeel, mis on suunatud 7–10 aastastele õpilastele. Scratchis kirjutatud programmid koosnevad värvilistest graafilistest plokkidest, millega saab juhtida graafilisi objekte (sprite).
Muutes erinevaid väärtusi ja ühendades plokke omavahel, on võimalik luua mänge, animatsiooni ja multikaid. Scratch tutvustab struktuurse, objekti- ja sündmus-põhise programmeerimise kontseptsioone, andes ülevaate tsüklitest, muutujatest ja loogilistest väljenditest.
Scratch on natuke keerulisem, kuid see on palju lähemal tekstipõhistele programmeerimiskeelele võrreldes WeDo originaalise programmiga, kuna selles ilmneb klassikaline tekstipõhiste keelte hierarhia (programm loetakse ülevalt alla) ja samuti on oluline järgida sissetoomise reegleid erinevate käskude (while, if…else jne) kasutamisel. Samuti on oluline, et käsu tekst kuvatakse programmeerimisse ja kui eemaldada "värvikus", saame koodi, mis ei erine klassikalistest keeltest peaaegu üldse. Seetõttu on lapsel palju lihtsam liikuda Scratchist "täiskasvanute" keeltesse.
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 abil. Nüüd saab sama mängude ja multikate abil interakteeruda, kasutades mootoreid ja andureid.
Erinevalt WeDo 2.0 omas tarkvarast on Scratchil rohkem võimalusi: põhivõimaluses saab integreerida ainult ühe isikliku heli, ei ole võimalik luua isiklikke protseduure ega funktsioone (st käsklusi üheks plokiks koondada), kuid Scratchil selliseid piiranguid ei ole. See annab nii õpilastele kui õpetajale rohkem vabadust ja võimalusi.
Õpe koos LEGO Education WeDo 2.0-ga
Standardses tunnis on arutelu, konstruktsioon, programmeerimine ja refleksioon.
Ülesande määramine saab toimuda animatsiooniga presentatsiooni abil, mis kuulub materjalide komplekti. Seejärel peavad lapsed esitama hüpoteese selle kohta, kuidas see mehhanism töötab.
Teisel etapil tegelevad lapsed LEGO-roboti kokkupanemisega. Tüüpiliselt töötavad õpilased paarides, kuid individuaalne või rühmatöö on samuti võimalik. Iga 16 sammuga projekti jaoks on olemas üksikasjalikud juhised. Lisaks annab veel 8 avatud projekti täieliku loomingulise vabaduse ülesande lahendamise valimisel.
Programmeerimise etapis on oluline arvestada, et alustada on parem oma WeDo 2.0 tarkvaraga. Kui lapsed on selle omandanud ja õppinud blokkide ja mudelitega töötama, saab loogiliselt liikuda Scratchi juurde.
Viimasel etapil toimub tehtu analüüs, tabelite ja graafikute koostamine ning katsete läbiviimine. Selles etapis saab anda ülesande mudeli parandamiseks või mehhaanilise või programmilise osa täiustamiseks.
Kasulikud materjalid
- LEGO WeDo 2.0 jaoks õpetajatele
- LEGO WeDo 2.0
- Ametlik Scratch
- Laiendus füüsiliste objektidega töötamiseks (sh WeDo 2.0) Scratchis
- WeDo 2.0.
- 11 tundi LEGO Education WeDo 2.0 komplektide kasutamisega
- Seeria postitusi Istio Service Meshist
Allikas: habr.com
