LEGO Education WeDo 2.0과 Scratch - 어린이 로봇공학 교육을 위한 새로운 조합

안녕, 하브르! 수년 동안 LEGO Education WeDo 2.0 교육 세트와 어린이 언어 Scratch가 동시에 개발되었지만 올해 초 Scratch는 LEGO Education 모듈을 포함한 물리적 개체를 지원하기 시작했습니다. 이 기사에서는 이 번들이 로봇공학을 가르치는 데 어떻게 사용될 수 있는지, 그리고 이 번들이 학생과 교사에게 무엇을 제공하는지에 대해 이야기할 것입니다. 

로봇 공학과 프로그래밍을 공부하는 주요 목표는 디자인과 코딩을 배우는 것뿐만 아니라 보편적인 기술을 형성하는 것입니다. 먼저, 1990년대와 2000년대 학교에서는 사실상 주목을 받지 못했으나 오늘날 학교 전 분야에서 활발히 전개되고 있는 디자인 싱킹(Design Thinking)이다. 문제 설정, 가설, 단계별 계획, 실험 수행, 분석 - 거의 모든 현대 직업이 이를 기반으로 구축되지만 비율이 매우 높은 표준 학교 과목의 틀 내에서 개발하는 것은 어렵습니다. "벼락치기".

로봇 공학은 실제 물리 법칙을 명확하게 보여줌으로써 다른 학교 과목을 더 쉽게 배울 수 있도록 해줍니다. 따라서 초등학교 교사 Yulia Poniatovskaya 말한 우리는 그녀의 학생들이 첫 번째 모델인 팔다리가 없는 올챙이를 조립하고 이를 움직이는 프로그램을 작성하고 실행하는 방법을 보았습니다. 올챙이가 꿈쩍도 하지 않자 아이들은 기술적인 문제를 찾기 시작했지만 결국 문제는 코드나 어셈블리에 있는 것이 아니라 올챙이가 움직이는 방식이 초밥에 적합하지 않기 때문이라는 결론에 이르렀습니다.

이러한 명확성을 달성하고 어린이가 더 쉽게 사용할 수 있도록 교육용 키트의 소프트웨어는 디자인 프로그램의 단순화된 버전입니다. 그러나 프로그래밍의 기초를 가르치는 데는 적합하지 않습니다. 이러한 단점은 타사 소프트웨어를 사용하여 LEGO Education 세트를 사용하여 해결할 수 있습니다. WeDo 2.0은 Scratch 교육 언어를 사용하여 프로그래밍할 수 있습니다. 

LEGO Education WeDo 2.0의 고유 기능

LEGO Education WeDo 2.0 기본 세트는 7~10세 어린이를 위해 설계되었습니다. 포함 사항: 스마트 허브 WeDo 2.0, 전기 모터, 동작 및 기울기 센서, LEGO Education 부품, 부품 분류용 트레이 및 라벨, WeDo 2.0 소프트웨어, 교사용 가이드 및 기본 모델 조립 지침.

각 모델에 대해 다양한 과학의 어떤 개념을 설명하는지 기록했습니다. 예를 들어, "플레이어"를 사용하면 아이들에게 소리의 본질과 마찰력이 무엇인지 설명하고 움직임의 메커니즘인 "춤추는 로봇"을 사용하는 것이 편리합니다. 문제는 다양할 수 있으며, 교사가 "즉시" 생성할 수 있으며, 아이들이 원인과 결과 관계를 찾는 기술을 향상시키는 데 도움이 되는 다양한 솔루션이 있습니다. 

로봇 공학 수업과 물리적 법칙에 대한 설명 외에도 이 세트는 프로그래밍에 사용될 수 있습니다. 왜냐하면 물리적 객체를 "애니메이션으로 만드는" 코드를 작성하는 것이 가상의 무언가를 생성하는 것보다 훨씬 더 흥미롭기 때문입니다.

LEGO Education WeDo 2.0 또는 스크래치 소프트웨어

WeDo 2.0은 National Instruments의 LabVIEW 기술을 사용하며, 인터페이스는 드래그 앤 드롭을 사용하여 선형 순서로 배열된 그림이 있는 다양한 색상의 아이콘으로만 구성됩니다. 

이 소프트웨어를 사용하여 아이들은 순차적인 동작 체인을 구축하는 방법을 배웁니다. 그러나 이는 실제 프로그래밍과는 거리가 멀고 향후 "표준" 언어로 전환하면 큰 어려움이 발생할 수 있습니다. WeDo 2.0은 프로그래밍 학습을 시작하는 데는 편리하지만 더 복잡한 작업에는 더 이상 그 기능이 충분하지 않습니다. 

스크래치가 구출되는 곳입니다. 7~10세 학생을 대상으로 하는 시각적 프로그래밍 언어입니다. 스크래치로 작성된 프로그램은 그래픽 개체(스프라이트)를 조작할 수 있는 다양한 색상의 그래픽 블록으로 구성됩니다. 

서로 다른 값을 설정하고 블록을 서로 연결하면 게임, 애니메이션, 만화를 만들 수 있습니다. 스크래치를 사용하면 루프, 변수 및 부울 표현식을 소개하면서 구조화된 객체 및 이벤트 지향 프로그래밍의 개념을 배울 수 있습니다. 

스크래치는 배우기가 조금 더 어렵지만 WeDo의 자체 소프트웨어보다 텍스트 기반 프로그래밍 언어에 훨씬 더 가깝습니다. 왜냐하면 스크래치는 텍스트 언어의 고전적인 계층 구조(프로그램을 위에서 아래로 읽음)를 따르기 때문입니다. 다양한 문(while, if...else 등)을 사용할 때 들여쓰기. 명령 텍스트가 프로그램 블록에 표시되는 것도 중요하며 "다채로움"을 제거하면 클래식 언어와 거의 다르지 않은 코드를 얻을 수 있습니다. 따라서 어린이가 스크래치에서 "성인" 언어로 전환하는 것이 훨씬 더 쉬울 것입니다.

오랫동안 스크래치로 작성된 명령은 가상 개체 작업만 허용했지만, 2019년 3.0월 스크래치 링크 애플리케이션을 사용하여 물리적 개체(LEGO Education WeDo 2.0 모듈 포함)를 지원하는 버전 XNUMX이 출시되었습니다. 이제 모터와 센서를 사용하여 동일한 게임 및 만화와 상호 작용할 수 있습니다.
WeDo 2.0의 자체 소프트웨어와는 달리 Scratch에는 더 많은 기능이 있습니다. 기본 소프트웨어는 하나의 사용자 정의 사운드만 포함할 수 있으며 사용자가 자신만의 절차와 기능(즉, 명령을 하나의 블록으로 결합)을 생성하는 것을 허용하지 않습니다. 그러한 제한. 이는 학생과 교사 모두에게 더 많은 자유와 기회를 제공합니다.

LEGO Education WeDo 2.0으로 학습하기

표준 수업에는 문제에 대한 토론, 설계, 프로그래밍 및 성찰이 포함됩니다. 

자료 세트에 포함된 애니메이션 프레젠테이션을 사용하여 작업을 정의할 수 있습니다. 그런 다음 아이들은 메커니즘이 어떻게 작동하는지에 대한 가설을 세워야 합니다.

두 번째 단계에서는 아이들이 LEGO 로봇 조립에 직접 참여합니다. 원칙적으로 학생들은 16인 8조로 활동하지만 개인 또는 그룹 활동도 가능합니다. XNUMX개의 단계별 프로젝트 각각에 대한 자세한 지침이 있습니다. 그리고 XNUMX개의 추가 공개 프로젝트는 주어진 문제에 대한 솔루션을 선택할 때 완전한 창의적 자유를 제공합니다.

프로그래밍 단계에서는 자체 WeDo 2.0 소프트웨어로 시작하는 것이 더 낫다는 점을 고려해야 합니다. 아이들이 스크래치를 익히고 블록과 모델로 작업하는 방법을 배우면 스크래치로 넘어가는 것이 논리적인 단계입니다.

마지막 단계에서는 수행된 작업에 대한 분석, 표 및 그래프 구성, 실험이 수행됩니다. 이 단계에서는 모델을 개선하거나 기계 또는 소프트웨어 부품을 개선하는 작업을 할당할 수 있습니다.

유용한 자료

• 방법론적 자료 교사를 위한 LEGO WeDo 2.0 제작
• 참고 자료 레고 위두 2.0
• 공식 웹 사이트 지우고 
• 신장 스크래치 링크 스크래치에서 물리적 객체(WeDo 2.0 포함) 작업
• 소프트웨어 위두 2.0.   
• 계획 LEGO Education WeDo 11 세트를 사용한 2.0가지 수업 
• 명령 WeDo 2.0 모델 조립용

출처 : habr.com