Ola, Habr! Durante varios anos desenvolvéronse paralelamente o conxunto educativo LEGO Education WeDo 2.0 e a linguaxe infantil Scratch, pero a principios deste ano Scratch comezou a admitir obxectos físicos, incluídos os módulos LEGO Education. Falaremos neste artigo sobre como se pode usar este paquete para ensinar robótica e o que lle dá aos estudantes e profesores.
O obxectivo principal de estudar robótica e programación non é só e non tanto aprender deseño e codificación, senón a formación de habilidades universais. En primeiro lugar, o design thinking, que practicamente non recibiu atención nas escolas nos anos 1990 e 2000, pero que hoxe se está a desenvolver activamente dentro de todas as disciplinas escolares. Establecer un problema, hipóteses, planificación paso a paso, realización de experimentos, análise - case calquera profesión moderna constrúese sobre iso, pero é difícil desenvolvelos no marco das materias escolares estándar, nas que hai unha proporción moi alta. de “abarrotado”.
A robótica facilita a aprendizaxe doutras materias escolares demostrando claramente as leis físicas en acción. Así, a profesora de escola primaria Yulia Poniatovskaya vimos como os seus alumnos montaron o primeiro modelo: un renacuajo sen extremidades, escribiu un programa para movelo e lanzárono. Cando o renacuajo non se movía, os nenos comezaron a buscar problemas técnicos, pero finalmente chegaron á conclusión de que o problema non estaba no código nin na montaxe, senón porque a forma en que se movía o renacuajo non era apta para o sushi.
Para conseguir esta claridade e facilitalo aos nenos, o software dos kits educativos é unha versión simplificada dos programas de deseño. Pero non son axeitados para ensinar os conceptos básicos da programación. Esta deficiencia pódese corrixir traballando con conxuntos LEGO Education con software de terceiros: WeDo 2.0 pódese programar mediante a linguaxe educativa Scratch.
Características propias de LEGO Education WeDo 2.0
O conxunto básico LEGO Education WeDo 2.0 está deseñado para nenos de 7 a 10 anos. Inclúe: Smart Hub WeDo 2.0, motor eléctrico, sensores de movemento e inclinación, pezas LEGO Education, bandexas e etiquetas para clasificar pezas, software WeDo 2.0, guía do profesor e instrucións para a montaxe de modelos básicos.
Para cada un dos modelos, anotamos que conceptos de diferentes ciencias explican. Por exemplo, usando o "Xogador", é conveniente explicar aos nenos a natureza do son e o que é a forza de fricción, e usar o "Robot danzantes": a mecánica dos movementos. Os problemas poden variar, ser creados polo profesor sobre a marcha e ter moitas solucións, o que axuda aos nenos a mellorar as súas habilidades para atopar relacións de causa e efecto.
Ademais das clases de robótica e das explicacións das leis físicas, o conxunto pódese usar para a programación, porque escribir código que "anima" obxectos físicos é moito máis interesante que crear algo virtual.
Software LEGO Education WeDo 2.0 o Scratch
WeDo 2.0 usa tecnoloxías LabVIEW de National Instruments; a interface consta só de iconas de varias cores con imaxes, que están dispostas nunha secuencia lineal mediante arrastrar e soltar.
Usando este software, os nenos aprenden a construír cadeas secuenciais de accións, pero isto aínda está lonxe da programación real e a transición a linguaxes "estándar" no futuro pode causar grandes dificultades. WeDo 2.0 é conveniente para comezar a aprender a programación, pero para tarefas máis complexas as súas capacidades xa non son suficientes.
Aquí é onde Scratch vén ao rescate, unha linguaxe de programación visual dirixida a estudantes de 7 a 10 anos. Os programas escritos en Scratch consisten en bloques gráficos multicolores cos que podes manipular obxectos gráficos (sprites).
Ao establecer diferentes valores e ligar bloques, podes crear xogos, animacións e debuxos animados. Scratch permítelle aprender os conceptos de programación estruturada, orientada a obxectos e eventos, introducindo bucles, variables e expresións booleanas.
Scratch é un pouco máis difícil de aprender, pero moito máis próximo ás linguaxes de programación baseadas en texto que o propio software de WeDo, xa que segue a clásica xerarquía das linguaxes de texto (o programa lese de arriba abaixo), e tamén require sangría cando se usan varias declaracións (while, if...else e etc). Tamén é importante que o texto do comando se amose no bloque do programa e, se eliminamos o "colorido", obtemos un código que case non é diferente das linguaxes clásicas. Polo tanto, será moito máis doado para un neno pasar de Scratch a linguas "adultas".
Durante moito tempo, os comandos escritos en Scratch só permitían traballar con obxectos virtuais, pero en xaneiro de 2019 lanzouse a versión 3.0, que admite obxectos físicos (incluídos os módulos LEGO Education WeDo 2.0) mediante a aplicación Scratch Link. Agora podes interactuar cos mesmos xogos e debuxos animados usando motores e sensores.
A diferenza do software propio de WeDo 2.0, Scratch ten máis capacidades: o software base só pode incorporar un son personalizado, non che permite crear os teus propios procedementos e funcións (é dicir, combinar comandos nun bloque), mentres que Scratch non ten tales restricións. Isto dá máis liberdade e oportunidade tanto ao alumnado como ao profesor.
Aprendendo con LEGO Education WeDo 2.0
Unha lección estándar inclúe discusión do problema, deseño, programación e reflexión.
Podes definir a tarefa mediante unha presentación animada, que se inclúe no conxunto de materiais. Despois os nenos teñen que facer hipóteses sobre como funciona o mecanismo.
Na segunda etapa, os nenos participan directamente na montaxe dun robot LEGO. Por norma, os alumnos traballan por parellas, pero é posible o traballo individual ou en grupo. Hai instrucións detalladas para cada un dos 16 proxectos paso a paso. E 8 proxectos abertos máis dan total liberdade creativa á hora de elixir unha solución a un determinado problema.
Na fase de programación, cómpre ter en conta que é mellor comezar co seu propio software WeDo 2.0. Unha vez que os nenos o dominan e aprenden a traballar con bloques e modelos, é un paso lóxico pasar a Scratch.
Na última fase realízase a análise do feito, a construción de táboas e gráficas e a realización de experimentos. Nesta fase, pode asignar unha tarefa para refinar o modelo ou mellorar a parte mecánica ou de software.
Materiais útiles
- de LEGO WeDo 2.0 para profesores
- por LEGO WeDo 2.0
- Oficial Raspe
- extensión para traballar con obxectos físicos (incluído WeDo 2.0) en Scratch
- WeDo 2.0.
- 11 leccións usando sets LEGO Education WeDo 2.0
- para montar modelos WeDo 2.0
Fonte: www.habr.com