Ciao, Habr! Negli ultimi anni, il kit educativo LEGO Education WeDo 2.0 e il linguaggio per bambini Scratch si sono sviluppati parallelamente, ma all'inizio di quest'anno Scratch ha ricevuto supporto per oggetti fisici, compresi i moduli LEGO Education. In questo articolo parleremo di come utilizzare questa combinazione per insegnare la robotica e cosa offre agli studenti e agli insegnanti.
L'obiettivo principale dello studio della robotica e della programmazione non è solo l'insegnamento della progettazione e della codifica, ma piuttosto la formazione di competenze universali. Prima di tutto, il pensiero progettuale, a cui non è stata prestata molta attenzione nelle scuole degli anni '90 e 2000, ma che si cerca di sviluppare attivamente in tutte le discipline scolastiche oggigiorno. Definizione del problema, ipotesi, pianificazione step-by-step, conduzione di esperimenti, analisi: su questo si costruisce praticamente qualsiasi professione moderna, ma all'interno dei normali corsi scolastici, dove c'è una grande parte di
La robotica facilita l'acquisizione di altre materie scolastiche grazie alla dimostrazione visiva delle leggi fisiche in azione. Così, l'insegnante di scuola primaria Yulia Poniatovskaya ci ha mostrato come i suoi studenti abbiano assemblato il loro primo modello: un girino senza arti, scritto un programma per il suo movimento e avviato. Quando il girino non si è mosso, i bambini hanno iniziato a cercare guasti tecnici, ma alla fine sono giunti alla conclusione che il problema non risiedeva nel codice o nell'assemblaggio, ma nel fatto che il metodo di movimento del girino non fosse adatto per la terraferma.
Per raggiungere tale visibilità e semplificare il lavoro dei bambini, il software nei kit didattici è una versione semplificata dei programmi di progettazione. Ma per insegnare le basi della programmazione, non è adatto. Questo difetto può essere corretto lavorando con i kit LEGO Education utilizzando software di terze parti: WeDo 2.0 può essere programmato con il linguaggio didattico Scratch.
Le potenzialità di LEGO Education WeDo 2.0
Il kit base LEGO Education WeDo 2.0 è destinato a bambini di età compresa tra 7 e 10 anni. Esso include: Smart Hub WeDo 2.0, motore elettrico, sensori di movimento e inclinazione, pezzi LEGO Education, contenitori e adesivi per la classificazione dei pezzi, software WeDo 2.0, guida metodologica per l'insegnante e istruzioni per l'assemblaggio dei modelli base.
Per ciascun modello abbiamo specificato quali concetti provenienti da diverse scienze spiega. Ad esempio, utilizzando "Lettore", è comodo spiegare ai bambini la natura del suono e cosa sia la forza di attrito, mentre con "Robot danzante" si può spiegare la meccanica dei movimenti. Le attività possono variare, essere create dall'insegnante "al volo" e avere molteplici soluzioni, il che aiuta i bambini a migliorare le abilità di ricerca delle relazioni causali.
Oltre alle attività di robotica e alle spiegazioni delle leggi fisiche, il kit può essere utilizzato per la programmazione, poiché scrivere codice che "anima" oggetti fisici è molto più interessante che creare qualcosa di virtuale.
Software del kit LEGO Education WeDo 2.0 o Scratch
In WeDo 2.0 vengono utilizzate tecnologie LabVIEW di National Instruments, l'interfaccia consiste solo in icone colorate con immagini, che vengono disposte in una sequenza lineare tramite drag-and-drop.
Utilizzando questo software, i bambini imparano a costruire catene di azioni sequenziali, ma rimane comunque lontano dalla programmazione vera e propria, e il passaggio a linguaggi "standard" in seguito può presentare grandi difficoltà. Con WeDo 2.0 è comodo iniziare l'insegnamento della programmazione, ma per compiti più complessi le sue capacità risultano già limitate.
Qui entra in gioco Scratch: un linguaggio di programmazione visivo, pensato per studenti di età compresa tra i 7 e i 10 anni. I programmi scritti in Scratch sono composti da blocchi grafici colorati, tramite i quali si possono controllare oggetti grafici (sprite).
Impostando valori diversi e collegando i blocchi tra loro, è possibile creare giochi, animazioni e cartoni animati. Scratch permette di esplorare concetti di programmazione strutturata, orientata agli oggetti e basata sugli eventi, familiarizzando con cicli, variabili ed espressioni logiche.
Scratch è un po' più complesso da apprendere, ma molto più vicino ai linguaggi di programmazione testuali rispetto al software WeDo, poiché presenta una classica gerarchia dei linguaggi testuali (il programma viene letto dall'alto verso il basso) e richiede il rispetto degli indentamenti nell'uso di vari operatori (while, if…else e così via). È anche importante notare che il testo del comando viene visualizzato sul blocco programmabile e, eliminando la "colorazione", otteniamo un codice che non differisce molto dai linguaggi classici. Pertanto, sarà molto più semplice per il bambino passare da Scratch ai linguaggi "adulti".
A lungo, i comandi scritti in Scratch permettevano di lavorare solo con oggetti virtuali, ma a gennaio 2019 è stata rilasciata la versione 3.0, che supporta oggetti fisici (comprese le unità LEGO Education WeDo 2.0) grazie all'applicazione Scratch Link. Ora è possibile interagire con quei giochi e cartoni animati utilizzando motori e sensori.
A differenza del software WeDo 2.0, Scratch offre maggiori possibilità: nel software di base è possibile incorporare solo un suono personalizzato, non ci sono possibilità di creare procedure e funzioni proprie (cioè unire comandi in un unico blocco), mentre Scratch non ha tali limitazioni. Questo fornisce maggiore libertà e opportunità sia per gli studenti che per l'insegnante.
Apprendimento con LEGO Education WeDo 2.0
Una lezione standard include una discussione sulla problematica, costruzione, programmazione e riflessione.
La problematica può essere definita utilizzando una presentazione animata, che è inclusa nel pacchetto materiali. Successivamente, i bambini devono formulare ipotesi su come funziona questo meccanismo.
Nella seconda fase, i bambini si dedicano alla costruzione del robot LEGO. Di norma, gli alunni lavorano in coppie, ma è possibile anche il lavoro individuale o di gruppo. Per ciascuno dei 16 progetti passo dopo passo sono disponibili istruzioni dettagliate. Inoltre, 8 progetti aperti offrono completa libertà creativa nella scelta della soluzione da adottare.
Nella fase di programmazione, è importante considerare che è meglio iniziare con il software WeDo 2.0. Quando i bambini lo padroneggiano e imparano a lavorare con i blocchi e i modelli, è possibile passare logicamente a Scratch.
Nell'ultima fase si procede ad un'analisi di quanto fatto, si costruiscono tabelle e grafici, e si svolgono esperimenti. In questa fase è possibile assegnare un compito per il miglioramento del modello o per il perfezionamento della parte meccanica o software.
Materiali utili
- per LEGO WeDo 2.0 per insegnanti
- per LEGO WeDo 2.0
- Ufficiale Scratch
- Estensione per lavorare con oggetti fisici (incluso WeDo 2.0) in Scratch
- WeDo 2.0.
- 11 lezioni utilizzando i set LEGO Education WeDo 2.0
- per l'assemblaggio di modelli WeDo 2.0
Fonte: habr.com
