Сәлем, Хабр! Бірнеше жыл бойы LEGO Education WeDo 2.0 білім беру жинағы мен балалар тілін Scratch қатар дамыды, бірақ осы жылдың басында Scratch физикалық нысандарды, соның ішінде LEGO Education модульдерін қолдай бастады. Бұл топтаманы робототехниканы оқыту үшін қалай пайдалануға болатыны және оның студенттер мен мұғалімдерге не беретіні туралы осы мақалада айтатын боламыз.
Робототехника мен бағдарламалауды оқудың негізгі мақсаты дизайн мен кодтауды үйрену ғана емес, әмбебап дағдыларды қалыптастыру болып табылады. Біріншіден, 1990 және 2000 жылдардағы мектептерде іс жүзінде назар аудармаған, бірақ бүгінгі күні барлық мектеп пәндерінде белсенді түрде дамып келе жатқан дизайндық ойлау. Мәселені қою, гипотеза, кезең-кезеңімен жоспарлау, эксперименттер жүргізу, талдау - кез келген заманауи мамандық осыған негізделген, бірақ оларды өте жоғары үлес салмағы бар стандартты мектеп пәндері аясында дамыту қиын. «сығу» туралы.
Робототехника физикалық заңдылықтарды іс-әрекетте нақты көрсету арқылы мектептегі басқа пәндерді үйренуді жеңілдетеді. Осылайша, бастауыш сынып мұғалімі Юлия Понятовская біз оның оқушыларының алғашқы үлгісін – аяқ-қолы жоқ бөренені құрастырып, оны жылжыту бағдарламасын жазып, іске қосқанын көрдік. Төбешік орнынан қозғалмаған соң, балалар техникалық ақауларды іздей бастады, бірақ ақырында мәселе кодта немесе жинақта емес, оның қозғалу тәсілі сушиге жарамсыз болғандықтан деген қорытындыға келді.
Бұл түсінікке қол жеткізу және балаларға жеңілдету үшін оқу жинақтарындағы бағдарламалық жасақтама дизайн бағдарламаларының жеңілдетілген нұсқасы болып табылады. Бірақ олар бағдарламалау негіздерін оқытуға жарамайды. Бұл кемшілікті LEGO Education жинақтарымен үшінші тарап бағдарламалық жасақтамасымен жұмыс істеу арқылы түзетуге болады: WeDo 2.0 бағдарламасын Scratch білім тілі арқылы бағдарламалауға болады.
LEGO Education WeDo 2.0 бағдарламасының өзіндік ерекшеліктері
LEGO Education WeDo 2.0 негізгі жинағы 7-10 жас аралығындағы балаларға арналған. Құрамына: Smart Hub WeDo 2.0, электр қозғалтқышы, қозғалыс және көлбеу сенсорлары, LEGO Education бөліктері, бөлшектерді сұрыптауға арналған науалар мен белгілер, WeDo 2.0 бағдарламалық құралы, мұғалімге арналған нұсқаулық және негізгі үлгілерді құрастыру нұсқаулары.
Модельдердің әрқайсысы үшін біз әртүрлі ғылымдардың қандай ұғымдарын түсіндіретінін жазып алдық. Мысалы, «Ойыншы» арқылы балаларға дыбыстың табиғатын және үйкеліс күші не екенін, ал «Би роботын» - қозғалыс механикасын түсіндіру ыңғайлы. Мәселелер әр түрлі болуы мүмкін, оларды мұғалім «ұшып тұрғанда» жасайды және көптеген шешімдері бар, бұл балаларға себеп-салдар байланыстарын табу дағдыларын жақсартуға көмектеседі.
Роботехника сабақтары мен физикалық заңдарды түсіндіруден басқа, жиынтықты бағдарламалау үшін пайдалануға болады, өйткені физикалық нысандарды «жандандыратын» код жазу виртуалды нәрсені жасаудан әлдеқайда қызықты.
LEGO Education WeDo 2.0 немесе Scratch бағдарламалық құралы
WeDo 2.0 National Instruments ұсынған LabVIEW технологияларын пайдаланады; интерфейс тек апарып тастау арқылы сызықтық реттілікпен орналастырылған суреттері бар көп түсті белгішелерден тұрады.
Бұл бағдарламалық жасақтаманы пайдалана отырып, балалар әрекеттердің дәйекті тізбегін құруды үйренеді - бірақ бұл әлі де нақты бағдарламалаудан алыс және болашақта «стандартты» тілдерге көшу үлкен қиындықтар тудыруы мүмкін. WeDo 2.0 бағдарламалауды үйренуге ыңғайлы, бірақ күрделірек тапсырмалар үшін оның мүмкіндіктері енді жеткіліксіз.
Бұл жерде Scratch көмекке келеді - 7-10 жас аралығындағы студенттерге арналған визуалды бағдарламалау тілі. Scratch-те жазылған бағдарламалар графикалық объектілерді (спрайттарды) өңдеуге болатын түрлі-түсті графикалық блоктардан тұрады.
Әртүрлі мәндерді орнату және блоктарды біріктіру арқылы сіз ойындар, анимациялар және мультфильмдер жасай аласыз. Scratch циклдар, айнымалылар және логикалық өрнектерді енгізе отырып, құрылымдық, объектіге және оқиғаға бағытталған бағдарламалау ұғымдарын үйренуге мүмкіндік береді.
Scratch үйрену қиынырақ, бірақ WeDo компаниясының бағдарламалық жасақтамасына қарағанда мәтіндік бағдарламалау тілдеріне әлдеқайда жақын, өйткені ол мәтіндік тілдердің классикалық иерархиясын (бағдарлама жоғарыдан төмен қарай оқылады) бақылайды, сонымен қатар әр түрлі операторларды пайдалану кезінде шегініс (әзірше, егер... басқа және т.б.). Пәрмен мәтінінің бағдарлама блогында көрсетілуі де маңызды және егер біз «түрлі-түстілікті» алып тастасақ, классикалық тілдерден еш айырмашылығы жоқ кодты аламыз. Сондықтан балаға Scratch тілінен «ересек» тілдеріне ауысу әлдеқайда оңай болады.
Ұзақ уақыт бойы Scratch тілінде жазылған пәрмендер тек виртуалды нысандармен жұмыс істеуге мүмкіндік берді, бірақ 2019 жылдың қаңтарында Scratch Link қолданбасы арқылы физикалық нысандарды (соның ішінде LEGO Education WeDo 3.0 модульдерін) қолдайтын 2.0 нұсқасы шығарылды. Енді сіз моторлар мен сенсорларды пайдаланып бірдей ойындар мен мультфильмдермен әрекеттесе аласыз.
WeDo 2.0-дің жеке бағдарламалық жасақтамасынан айырмашылығы, Scratch мүмкіндіктері көбірек: негізгі бағдарламалық құрал тек бір реттелетін дыбысты ендіре алады, ол өзіңіздің процедураларыңыз бен функцияларыңызды (яғни пәрмендерді бір блокқа біріктіру) жасауға мүмкіндік бермейді, ал Scratch қолданбасында жоқ. мұндай шектеулер. Бұл студенттерге де, мұғалімге де көбірек еркіндік пен мүмкіндік береді.
LEGO Education WeDo 2.0 көмегімен оқу
Стандартты сабақ проблеманы талқылауды, жобалауды, бағдарламалауды және рефлексияны қамтиды.
Материалдар жинағына кіретін анимациялық презентацияны пайдаланып тапсырманы анықтауға болады. Содан кейін балалар механизм қалай жұмыс істейтіні туралы гипотеза жасауы керек.
Екінші кезеңде балалар LEGO роботын құрастыруға тікелей қатысады. Әдетте, студенттер жұппен жұмыс істейді, бірақ жеке немесе топтық жұмыс мүмкін. 16 қадамдық жобаның әрқайсысы үшін егжей-тегжейлі нұсқаулар бар. Ал тағы 8 ашық жоба берілген мәселенің шешімін таңдауда толық шығармашылық еркіндік береді.
Бағдарламалау кезеңінде жеке WeDo 2.0 бағдарламалық жасақтамасынан бастаған дұрыс екенін ескеру қажет. Балалар оны меңгеріп, блоктармен және модельдермен жұмыс істеуді үйренгеннен кейін, бұл Scratch-ке өтудің логикалық қадамы.
Соңғы кезеңде атқарылған жұмыстарға талдау жасалып, кестелер мен графиктер құрастырылып, тәжірибелер жүргізіледі. Бұл кезеңде модельді нақтылау немесе механикалық немесе бағдарламалық құрал бөлігін жақсарту тапсырмасын тағайындай аласыз.
Пайдалы материалдар
- мұғалімдерге арналған LEGO WeDo 2.0
- LEGO WeDo 2.0
- Ресми тұлғалар Сызу
- кеңейту Scratch бағдарламасында физикалық нысандармен (соның ішінде WeDo 2.0) жұмыс істеуге арналған
- WeDo 2.0.
- LEGO Education WeDo 11 жинақтарын пайдаланатын 2.0 сабақ
- WeDo 2.0 үлгілерін құрастыруға арналған
Ақпарат көзі: www.habr.com