Bonjour Habr! Pendant plusieurs années, l'ensemble éducatif LEGO Education WeDo 2.0 et le langage pour enfants Scratch se sont développés en parallèle, mais plus tôt cette année, Scratch a commencé à prendre en charge des objets physiques, notamment des modules LEGO Education. Nous parlerons de la manière dont cet ensemble peut être utilisé pour enseigner la robotique et de ce qu'il apporte aux étudiants et aux enseignants dans cet article.
L'objectif principal de l'étude de la robotique et de la programmation n'est pas seulement l'apprentissage de la conception et du codage, mais plutôt la formation de compétences universelles. Tout d’abord, le design thinking, qui n’a reçu pratiquement aucune attention dans les écoles des années 1990 et 2000, mais qui se développe aujourd’hui activement dans toutes les disciplines scolaires. Poser un problème, des hypothèses, planifier étape par étape, mener des expériences, analyser - presque tous les métiers modernes sont construits sur cela, mais il est difficile de les développer dans le cadre de matières scolaires standards, dans lesquelles il y a une très forte proportion du « bachotage ».
La robotique facilite l'apprentissage d'autres matières scolaires en démontrant clairement les lois physiques en action. Ainsi, l'enseignante du primaire Yulia Poniatovskaya nous avons vu comment ses élèves ont assemblé le premier modèle - un têtard sans membres, ont écrit un programme pour le déplacer et l'ont lancé. Comme le têtard ne bougeait pas, les enfants ont commencé à rechercher des problèmes techniques, mais sont finalement parvenus à la conclusion que le problème ne venait pas du code ou de l'assemblage, mais du fait que la façon dont le têtard se déplaçait n'était pas adaptée aux sushis.
Pour parvenir à cette clarté et faciliter la tâche des enfants, les logiciels des kits pédagogiques sont une version simplifiée des programmes de conception. Mais ils ne conviennent pas pour enseigner les bases de la programmation. Cette lacune peut être corrigée en travaillant avec des ensembles LEGO Education avec un logiciel tiers : WeDo 2.0 peut être programmé à l'aide du langage éducatif Scratch.
Fonctionnalités propres de LEGO Education WeDo 2.0
L'ensemble de base LEGO Education WeDo 2.0 est conçu pour les enfants âgés de 7 à 10 ans. Comprend : Smart Hub WeDo 2.0, moteur électrique, capteurs de mouvement et d'inclinaison, pièces LEGO Education, plateaux et étiquettes pour trier les pièces, logiciel WeDo 2.0, guide de l'enseignant et instructions pour assembler les modèles de base.
Pour chacun des modèles, nous avons noté les concepts des différentes sciences qu'ils expliquent. Par exemple, en utilisant le « Player », il est pratique d'expliquer aux enfants la nature du son et ce qu'est la force de friction, et en utilisant le « Dancing Robot » - la mécanique des mouvements. Les problèmes peuvent varier, être créés par l'enseignant « à la volée » et avoir de nombreuses solutions, ce qui aide les enfants à améliorer leurs compétences dans la recherche de relations de cause à effet.
En plus des cours de robotique et des explications des lois physiques, l'ensemble peut être utilisé pour la programmation, car écrire du code qui « anime » des objets physiques est bien plus intéressant que de créer quelque chose de virtuel.
Logiciel LEGO Education WeDo 2.0 ou Scratch
WeDo 2.0 utilise les technologies LabVIEW de National Instruments ; l'interface se compose uniquement d'icônes multicolores avec des images, qui sont disposées dans une séquence linéaire par glisser-déposer.
À l'aide de ce logiciel, les enfants apprennent à construire des chaînes d'actions séquentielles - mais c'est encore loin d'être une véritable programmation, et la transition vers des langages « standards » à l'avenir peut entraîner de grandes difficultés. WeDo 2.0 est pratique pour commencer à apprendre la programmation, mais pour des tâches plus complexes, ses capacités ne sont plus suffisantes.
C'est là que Scratch vient à la rescousse - un langage de programmation visuel destiné aux étudiants âgés de 7 à 10 ans. Les programmes écrits en Scratch sont constitués de blocs graphiques multicolores avec lesquels vous pouvez manipuler des objets graphiques (sprites).
En définissant différentes valeurs et en reliant les blocs entre eux, vous pouvez créer des jeux, des animations et des dessins animés. Scratch vous permet d'apprendre les concepts de programmation structurée, orientée objet et événement, en introduisant des boucles, des variables et des expressions booléennes.
Scratch est un peu plus difficile à apprendre, mais beaucoup plus proche des langages de programmation textuels que le propre logiciel de WeDo, puisqu'il suit la hiérarchie classique des langages textuels (le programme se lit de haut en bas), et nécessite également indentation lors de l'utilisation de diverses instructions (while, if...else et etc). Il est également important que le texte de la commande soit affiché sur le bloc de programme et, si nous supprimons la « couleur », nous obtenons un code qui n'est presque pas différent des langages classiques. Il sera donc beaucoup plus facile pour un enfant de passer de Scratch aux langues « adultes ».
Pendant longtemps, les commandes écrites en Scratch permettaient uniquement de travailler avec des objets virtuels, mais en janvier 2019, la version 3.0 est sortie, qui prend en charge les objets physiques (y compris les modules LEGO Education WeDo 2.0) à l'aide de l'application Scratch Link. Vous pouvez désormais interagir avec les mêmes jeux et dessins animés à l’aide de moteurs et de capteurs.
Contrairement au logiciel de WeDo 2.0, Scratch a plus de capacités : le logiciel de base ne peut intégrer qu'un seul son personnalisé, il ne vous permet pas de créer vos propres procédures et fonctions (c'est-à-dire de combiner des commandes en un seul bloc), tandis que Scratch n'a pas de telles restrictions. Cela donne plus de liberté et d’opportunités aux étudiants et aux enseignants.
Apprendre avec LEGO Education WeDo 2.0
Une leçon standard comprend une discussion sur le problème, la conception, la programmation et la réflexion.
Vous pouvez définir la tâche à l'aide d'une présentation animée, incluse dans l'ensemble du matériel. Les enfants doivent ensuite émettre des hypothèses sur le fonctionnement du mécanisme.
Lors de la deuxième étape, les enfants participent directement à l'assemblage d'un robot LEGO. En règle générale, les étudiants travaillent en binôme, mais un travail individuel ou en groupe est possible. Il existe des instructions détaillées pour chacun des 16 projets étape par étape. Et 8 autres projets ouverts offrent une totale liberté de création lors du choix d'une solution à un problème donné.
Au stade de la programmation, il faut tenir compte du fait qu'il vaut mieux démarrer avec son propre logiciel WeDo 2.0. Une fois que les enfants le maîtrisent et apprennent à travailler avec des blocs et des modèles, c'est une étape logique pour passer à Scratch.
À la dernière étape, il y a une analyse de ce qui a été fait, la construction de tableaux et de graphiques et des expérimentations sont réalisées. A ce stade, vous pouvez assigner une tâche pour affiner le modèle ou améliorer la partie mécanique ou logicielle.
Des matériaux utiles
- par LEGO WeDo 2.0 pour les enseignants
- par LEGO WeDo 2.0
- Officiel Scratch
- extension pour travailler avec des objets physiques (y compris WeDo 2.0) dans Scratch
- Nous faisons 2.0.
- 11 leçons utilisant les ensembles LEGO Education WeDo 2.0
- pour assembler les modèles WeDo 2.0
Source: habr.com