こんにちは、ハブル！ 数年間、LEGO Education WeDo 2.0 教育セットと子供向け言語 Scratch が並行して開発されましたが、今年初めに Scratch は LEGO Education モジュールを含む物理オブジェクトのサポートを開始しました。 この記事では、このバンドルをロボット工学の教育にどのように使用できるか、またこのバンドルが生徒や教師に何をもたらすかについて説明します。
ロボット工学やプログラミングを学ぶ主な目的は、デザインやコーディングを学ぶことだけではなく、むしろ普遍的なスキルを形成することです。 まず、デザイン思考は、1990 年代と 2000 年代には学校ではほとんど注目されませんでしたが、現在ではあらゆる学校分野で積極的に展開されています。 問題の設定、仮説、段階的な計画、実験の実施、分析 - ほとんどすべての現代の職業はこれに基づいて構築されていますが、標準的な学校の科目の枠組みの中でそれらを開発するのは困難であり、その割合が非常に高いのです。 「詰め込み」のこと。
ロボット工学は、実際の物理法則を明確に示すことで、他の学校科目の学習を容易にします。 したがって、小学校教師ユリア・ポニャトフスカヤ 私たちは、彼女の生徒たちが最初のモデルである手足のないオタマジャクシをどのように組み立て、それを動かすプログラムを書いて打ち上げるかを見ました。 オタマジャクシが微動だにしないので、子供たちは技術的な問題を探し始めましたが、最終的には問題はコードやアセンブリにあるのではなく、オタマジャクシの動きが寿司に適していないためであるという結論に達しました。
この明確さを実現し、子供たちにとって簡単にするために、教育キットのソフトウェアは設計プログラムの簡素化されたバージョンです。 ただし、プログラミングの基礎を教えるのには適していません。 この欠点は、サードパーティ ソフトウェアを使用して LEGO Education セットを使用することで修正できます。WeDo 2.0 は、Scratch 教育言語を使用してプログラムできます。
LEGO Education WeDo 2.0 の独自機能
レゴ エデュケーション WeDo 2.0 基本セットは、7 ～ 10 歳のお子様向けに設計されています。 含まれるもの: スマート ハブ WeDo 2.0、電気モーター、モーションおよび傾斜センサー、LEGO Education パーツ、パーツを分類するためのトレイとラベル、WeDo 2.0 ソフトウェア、教師用ガイド、基本モデルの組み立て説明書。
各モデルについて、さまざまな科学のどの概念が説明されているかを書き留めました。 たとえば、「プレーヤー」を使用すると、音の性質や摩擦力とは何かを子供たちに説明したり、「ダンシングロボット」を使用すると動きの仕組みを説明したりするのに便利です。 問題はさまざまで、教師が「その場で」作成し、多くの解決策が用意されているため、子供たちが因果関係を見つけるスキルを向上させるのに役立ちます。
ロボット工学のクラスや物理法則の説明に加えて、このセットはプログラミングにも使用できます。物理的なオブジェクトを「アニメーション化」するコードを記述することの方が、仮想的なものを作成するよりもはるかに興味深いからです。
LEGO Education WeDo 2.0 または Scratch ソフトウェア
WeDo 2.0 は National Instruments の LabVIEW テクノロジを使用しており、インターフェイスは、ドラッグ アンド ドロップを使用して線形シーケンスに配置された、写真付きのマルチカラーのアイコンのみで構成されています。
このソフトウェアを使用して、子供たちは一連のアクションの連鎖を構築することを学びますが、これはまだ実際のプログラミングには程遠く、将来的に「標準」言語への移行は大きな困難を引き起こす可能性があります。 WeDo 2.0 はプログラミングの学習を始めるのには便利ですが、より複雑なタスクの場合、その機能はもはや十分ではありません。
ここで、7 ～ 10 歳の生徒を対象としたビジュアル プログラミング言語 Scratch が役に立ちます。 Scratch で書かれたプログラムは、グラフィック オブジェクト (スプライト) を操作できる複数色のグラフィック ブロックで構成されます。
異なる値を設定し、ブロックをリンクすることで、ゲーム、アニメーション、漫画を作成できます。 Scratch を使用すると、ループ、変数、ブール式を導入して、構造化されたオブジェクト指向およびイベント指向のプログラミングの概念を学ぶことができます。
Scratch は学習するのが少し難しいですが、テキスト言語の古典的な階層に従っており (プログラムは上から下に読まれます)、また、さまざまなステートメント (while、if...else など) を使用するときのインデント。 コマンドテキストがプログラムブロック上に表示されることも重要で、「カラフルさ」を取り除けば、古典的な言語とほとんど変わらないコードが得られます。 したがって、子供にとっては、Scratch から「大人用」言語に切り替えるのがはるかに簡単になります。
長い間、Scratch で書かれたコマンドでは仮想オブジェクトの操作のみが可能でしたが、2019 年 3.0 月にバージョン 2.0 がリリースされ、Scratch Link アプリケーションを使用して物理オブジェクト (LEGO Education WeDo XNUMX モジュールを含む) がサポートされました。 モーターとセンサーを使用して、同じゲームや漫画を操作できるようになりました。
WeDo 2.0 独自のソフトウェアとは異なり、Scratch にはより多くの機能があります。基本ソフトウェアは XNUMX つのカスタム サウンドのみを埋め込むことができ、独自のプロシージャや関数を作成することはできません (つまり、コマンドを XNUMX つのブロックに結合する)。一方、Scratch には、次のような機能がありません。そういった制限。 これにより、生徒と教師の両方に、より多くの自由と機会が与えられます。
レゴ エデュケーション WeDo 2.0 で学ぶ
標準的なレッスンには、問題、設計、プログラミング、考察についてのディスカッションが含まれます。
マテリアルのセットに含まれているアニメーション プレゼンテーションを使用してタスクを定義できます。 次に、子供たちはそのメカニズムがどのように機能するかについて仮説を立てる必要があります。
第 16 段階では、子供たちはレゴ ロボットの組み立てに直接参加します。 原則として学生はペアで作業しますが、個人またはグループで作業することも可能です。 8 段階のプロジェクトのそれぞれに詳細な手順が記載されています。 さらに XNUMX つのオープン プロジェクトにより、特定の問題に対する解決策を選択する際に、完全な創造的自由が得られます。
プログラミングの段階では、独自の WeDo 2.0 ソフトウェアから始める方がよいことを考慮する必要があります。 子どもたちがそれをマスターし、ブロックやモデルの操作方法を学んだら、Scratch に進むのは当然のステップです。
最終段階では、これまでに行われたことの分析、表やグラフの作成、実験が行われます。 この段階では、モデルを改良したり、機械部分やソフトウェア部分を改善したりするタスクを割り当てることができます。
有用な材料
- LEGO WeDo 2.0 教師向け
- レゴ WeDo 2.0 著
- オフィシャル Scratch
- 拡張 Scratch で物理オブジェクト (WeDo 2.0 を含む) を操作する場合
- WeDo 2.0。
- LEGO Education WeDo 11 セットを使用した 2.0 レッスン
- WeDo 2.0 モデルの組み立て用
出所： habr.com