Szia Habr! Több éven át párhuzamosan fejlődött a LEGO Education WeDo 2.0 oktatási készlet és a gyerekeknek szánt Scratch, de az év elején a Scratch elkezdte támogatni a fizikai tárgyakat, köztük a LEGO Education modulokat. Ebben a cikkben arról fogunk beszélni, hogyan használható ez a csomag robotika oktatására, és mit ad a diákoknak és a tanároknak.
A robotika és programozás tanulmányozásának fő célja nemcsak és nem annyira a tervezés és a kódolás tanulása, hanem az univerzális készségek kialakítása. Mindenekelőtt a tervezési gondolkodás, amely az 1990-es és 2000-es évek iskoláiban gyakorlatilag nem kapott figyelmet, de ma már minden iskolai tudományágon belül aktívan fejlesztik. Problémafelállítás, hipotézisek, lépésről lépésre tervezés, kísérletek lefolytatása, elemzés - erre szinte minden modern szakma épül, de a standard tantárgyak keretein belül nehezen fejleszthető, amiben igen magas az arány. a „tömésről”.
A robotika megkönnyíti más tantárgyak tanulását azáltal, hogy világosan bemutatja a fizikai törvényeket a gyakorlatban. Így az általános iskolai tanár Julia Poniatovskaya láttuk, hogyan szerelték össze a tanítványai az első modellt - egy végtagok nélküli ebihalat, írtak egy programot a mozgatásához és elindították. Amikor az ebihal nem mozdult, a gyerekek elkezdtek technikai problémákat keresni, de végül arra a következtetésre jutottak, hogy nem a kódban vagy az összeszerelésben van a probléma, hanem az, hogy az ebihal mozgása nem volt megfelelő a sushihoz.
Ennek az egyértelműségnek az elérése és a gyermekek számára történő megkönnyítése érdekében az oktatási készletekben található szoftver a tervezőprogramok egyszerűsített változata. De nem alkalmasak a programozás alapjainak tanítására. Ez a hiányosság kijavítható, ha a LEGO Education készletekkel harmadik féltől származó szoftverrel dolgozunk: a WeDo 2.0 programozható a Scratch oktatási nyelv használatával.
A LEGO Education WeDo 2.0 saját funkciói
A LEGO Education WeDo 2.0 alapkészlet 7-10 éves gyermekek számára készült. Tartalma: Smart Hub WeDo 2.0, villanymotor, mozgás- és dőlésérzékelők, LEGO Education alkatrészek, tálcák és címkék az alkatrészek válogatásához, WeDo 2.0 szoftver, tanári útmutató és útmutató az alapmodellek összeállításához.
Mindegyik modellhez felírtuk, hogy a különböző tudományok mely fogalmait magyarázzák. Például a „Játékos” segítségével kényelmes elmagyarázni a gyerekeknek a hang természetét és a súrlódási erőt, a „Táncoló robot” segítségével pedig a mozgások mechanikáját. A problémák változatosak lehetnek, a tanár „menet közben” hozza létre őket, és sok megoldásuk van, ami segít a gyerekeknek fejleszteni az ok-okozati összefüggések felkutatásában szerzett készségeiket.
A robotika órákon és a fizikai törvényszerűségek magyarázatán túl a készlet programozásra is használható, mert fizikai objektumokat „animáló” kódot írni sokkal érdekesebb, mint valami virtuálist létrehozni.
LEGO Education WeDo 2.0 vagy Scratch szoftver
A WeDo 2.0 a National Instruments LabVIEW technológiáit használja, az interfész csak többszínű ikonokból áll képekkel, amelyek húzással lineáris sorrendben vannak elrendezve.
Ezzel a szoftverrel a gyerekek megtanulják szekvenciális cselekvési láncokat felépíteni - de ez még mindig messze van a valódi programozástól, és a jövőben a „szabványos” nyelvekre való áttérés nagy nehézségeket okozhat. A WeDo 2.0 kényelmes a programozás elsajátítására, de összetettebb feladatokhoz már nem elegendőek a képességei.
Itt jön a segítség a Scratch – egy vizuális programozási nyelv, amelyet a 7-10 éves diákoknak szántak. A Scratch-ben írt programok többszínű grafikus blokkokból állnak, amelyekkel grafikus objektumokat (sprite) kezelhet.
Különböző értékek beállításával és a blokkok összekapcsolásával játékokat, animációkat és rajzfilmeket hozhat létre. A Scratch lehetővé teszi a strukturált, objektum- és esemény-orientált programozás fogalmainak megismerését, ciklusok, változók és logikai kifejezések bevezetésével.
A Scratch egy kicsit nehezebben tanulható, de sokkal közelebb áll a szöveges programozási nyelvekhez, mint a WeDo saját szoftvere, mivel követi a szövegnyelvek klasszikus hierarchiáját (a program fentről lefelé olvasható), és megköveteli. behúzás különböző utasítások használatakor (while, if...else és etc). Fontos az is, hogy a parancsszöveg megjelenjen a programblokkon, és ha a „színességet” eltávolítjuk, olyan kódot kapjunk, amely szinte semmiben nem különbözik a klasszikus nyelvektől. Ezért sokkal könnyebb lesz a gyereknek átváltani a semmiből a „felnőtt” nyelvekre.
A Scratchben írt parancsok sokáig csak virtuális objektumokkal való munkát engedélyeztek, 2019 januárjában azonban megjelent a 3.0-s verzió, amely a Scratch Link alkalmazás segítségével támogatja a fizikai objektumokat (beleértve a LEGO Education WeDo 2.0 modulokat is). Mostantól ugyanazokkal a játékokkal és rajzfilmekkel léphet kapcsolatba motorok és érzékelők segítségével.
A WeDo 2.0 saját szoftverével ellentétben a Scratch több lehetőséggel rendelkezik: az alapszoftver csak egy egyedi hangot tud beágyazni, nem teszi lehetővé saját eljárások és funkciók létrehozását (vagyis a parancsok egy blokkba való összevonását), míg a Scratch nem rendelkezik ilyen korlátozások. Ez több szabadságot és lehetőséget ad mind a diákoknak, mind a tanároknak.
Tanulás a LEGO Education WeDo 2.0 segítségével
A normál óra magában foglalja a probléma megvitatását, tervezést, programozást és reflexiót.
A feladatot animált bemutató segítségével határozhatja meg, amely az anyagkészletben található. A gyerekeknek ezután hipotéziseket kell felállítaniuk a mechanizmus működéséről.
A második szakaszban a gyerekek közvetlenül részt vesznek egy LEGO robot összeszerelésében. A tanulók általában párban dolgoznak, de egyéni vagy csoportos munka is lehetséges. A 16 lépésenkénti projekt mindegyikéhez részletes útmutatás található. És még 8 nyitott projekt teljes alkotói szabadságot ad az adott probléma megoldásának kiválasztásakor.
A programozási szakaszban figyelembe kell venni, hogy jobb, ha saját WeDo 2.0 szoftverrel kezdi. Ha a gyerekek elsajátítják, és megtanulják, hogyan kell blokkokkal és modellekkel dolgozni, logikus lépés a Scratch-hez való továbblépés.
Az utolsó szakaszban a történtek elemzése, táblázatok és grafikonok felépítése, kísérletek elvégzése következik. Ebben a szakaszban feladatot rendelhet a modell finomításához vagy a mechanikai vagy szoftveres rész javításához.
Hasznos anyagok
- készítette: LEGO WeDo 2.0 tanároknak
- készítette: LEGO WeDo 2.0
- Hivatalos karcolás
- kiterjesztés fizikai objektumokkal való munkavégzéshez (beleértve a WeDo 2.0-t is) a Scratch programban
- WeDo 2.0.
- 11 óra LEGO Education WeDo 2.0 készletekkel
- WeDo 2.0 modellek összeszereléséhez
Forrás: will.com