LEGO Education WeDo 2.0 un Scratch ā€“ jauna kombinācija robotikas mācÄ«Å”anai bērniem

Sveiks, Habr! Vairākus gadus LEGO Education WeDo 2.0 izglÄ«tÄ«bas komplekts un bērnu valoda Scratch attÄ«stÄ«jās paralēli, bet Ŕī gada sākumā Scratch sāka atbalstÄ«t fiziskus objektus, tostarp LEGO Education moduļus. Par to, kā Å”o komplektu var izmantot robotikas mācÄ«Å”anai un ko tas dod skolēniem un skolotājiem, mēs runāsim Å”ajā rakstā. 

LEGO Education WeDo 2.0 un Scratch ā€“ jauna kombinācija robotikas mācÄ«Å”anai bērniem

Robotikas un programmÄ“Å”anas studiju galvenais mērÄ·is ir ne tikai un ne tik daudz mācÄ«bu dizaina un kodÄ“Å”anas, bet gan universālu prasmju veidoÅ”ana. Pirmkārt, dizaina domāŔana, kurai 1990. un 2000. gadu skolās praktiski netika pievērsta uzmanÄ«ba, bet kura mÅ«sdienās tiek aktÄ«vi attÄ«stÄ«ta visu skolu disciplÄ«nu ietvaros. Problēmas izvirzÄ«Å”ana, hipotēzes, soli pa solim plānoÅ”ana, eksperimentu veikÅ”ana, analÄ«ze - gandrÄ«z jebkura mÅ«sdienu profesija ir balstÄ«ta uz to, taču tos ir grÅ«ti attÄ«stÄ«t standarta skolas priekÅ”metu ietvaros, kuros ir ļoti liels Ä«patsvars "pieblÄ«vÄ“Å”ana".

Robotika atvieglo citu mācÄ«bu priekÅ”metu apguvi, skaidri demonstrējot fiziskos likumus darbÄ«bā. Tādējādi sākumskolas skolotāja JÅ«lija Poniatovskaja pastāstÄ«ja redzējām, kā viņas skolēni samontēja pirmo modeli ā€“ kurkulÄ«ti bez ekstremitātēm, uzrakstÄ«ja programmu tā pārvietoÅ”anai un palaida. Kad kurkulis nekustējās, bērni sāka meklēt tehniskas problēmas, taču galu galā nonāca pie secinājuma, ka problēma nav kodā vai komplektācijā, bet gan tāpēc, ka kurkuļa pārvietoÅ”anās veids nebija piemērots suÅ”i.

Lai panāktu Å”o skaidrÄ«bu un bērniem bÅ«tu vieglāk, izglÄ«tÄ«bas komplektos esoŔā programmatÅ«ra ir dizaina programmu vienkārÅ”ota versija. Bet tie nav piemēroti programmÄ“Å”anas pamatu mācÄ«Å”anai. Å o trÅ«kumu var novērst, strādājot ar LEGO Education komplektiem ar treŔās puses programmatÅ«ru: WeDo 2.0 var ieprogrammēt, izmantojot Scratch izglÄ«tÄ«bas valodu. 

LEGO Education WeDo 2.0 paŔas funkcijas

LEGO Education WeDo 2.0 un Scratch ā€“ jauna kombinācija robotikas mācÄ«Å”anai bērniem

LEGO Education WeDo 2.0 pamata komplekts ir paredzēts bērniem vecumā no 7 lÄ«dz 10 gadiem. Iekļauts: Smart Hub WeDo 2.0, elektromotors, kustÄ«bas un slÄ«puma sensori, LEGO Education daļas, paplātes un etiÄ·etes detaļu ŔķiroÅ”anai, WeDo 2.0 programmatÅ«ra, skolotāja rokasgrāmata un instrukcijas pamata modeļu salikÅ”anai.

Katram no modeļiem esam pierakstÄ«juÅ”i, kurus dažādu zinātņu jēdzienus tie izskaidro. Piemēram, izmantojot ā€œPlayerā€, ir ērti bērniem izskaidrot skaņas bÅ«tÄ«bu un berzes spēku, bet izmantojot ā€œDejojoÅ”o robotuā€ - kustÄ«bu mehāniku. Problēmas var bÅ«t dažādas, tās var radÄ«t skolotājs ā€œlidojuma laikāā€, un tām ir daudz risinājumu, kas palÄ«dz bērniem uzlabot prasmes cēloņu un seku saistÄ«bu atraÅ”anā. 

Papildus robotikas nodarbÄ«bām un fizikālo likumu skaidrojumiem komplektu var izmantot programmÄ“Å”anai, jo rakstÄ«t kodu, kas ā€œanimēā€ fiziskos objektus, ir daudz interesantāk nekā izveidot kaut ko virtuālu.

LEGO Education WeDo 2.0 vai Scratch programmatūra

WeDo 2.0 izmanto LabVIEW tehnoloÄ£ijas no National Instruments; saskarne sastāv tikai no daudzkrāsainām ikonām ar attēliem, kas ir sakārtoti lineārā secÄ«bā, izmantojot vilkÅ”anu un nomeÅ”anu. 

LEGO Education WeDo 2.0 un Scratch ā€“ jauna kombinācija robotikas mācÄ«Å”anai bērniem

Izmantojot Å”o programmatÅ«ru, bērni mācās veidot secÄ«gas darbÄ«bu ķēdes, taču tas joprojām ir tālu no reālas programmÄ“Å”anas, un pāreja uz ā€œstandartaā€ valodām nākotnē var radÄ«t lielas grÅ«tÄ«bas. WeDo 2.0 ir ērts, lai sāktu apgÅ«t programmÄ“Å”anu, bet sarežģītākiem uzdevumiem ar tā iespējām vairs nepietiek. 

Å eit palÄ«gā nāk Scratch ā€“ vizuālā programmÄ“Å”anas valoda, kas paredzēta 7-10 gadus veciem skolēniem. Programmas, kas rakstÄ«tas programmā Scratch, sastāv no daudzkrāsainiem grafiskiem blokiem, ar kuriem var manipulēt ar grafiskiem objektiem (sprites). 

LEGO Education WeDo 2.0 un Scratch ā€“ jauna kombinācija robotikas mācÄ«Å”anai bērniem

Iestatot dažādas vērtÄ«bas un savienojot blokus kopā, varat izveidot spēles, animācijas un karikatÅ«ras. Scratch ļauj apgÅ«t strukturētas, uz objektiem un notikumiem orientētas programmÄ“Å”anas jēdzienus, ievieÅ”ot cilpas, mainÄ«gos un BÅ«la izteiksmes. 

Scratch ir nedaudz grÅ«tāk iemācÄ«ties, taču tas ir daudz tuvāk teksta programmÄ“Å”anas valodām nekā paÅ”a WeDo programmatÅ«ra, jo tā ievēro klasisko teksta valodu hierarhiju (programma tiek lasÄ«ta no augÅ”as uz leju), kā arÄ« nepiecieÅ”ama atkāpe, izmantojot dažādus apgalvojumus (while, if...else un utt.). SvarÄ«gi ir arÄ« tas, ka komandas teksts tiek parādÄ«ts programmas blokā un, ja mēs noņemam ā€œkrāsainÄ«buā€, mēs iegÅ«stam kodu, kas gandrÄ«z neatŔķiras no klasiskajām valodām. Tāpēc bērnam bÅ«s daudz vieglāk pārslēgties no Scratch uz ā€œpieauguÅ”oā€ valodām.

Ilgu laiku Scratch rakstÄ«tās komandas ļāva strādāt tikai ar virtuālajiem objektiem, bet 2019. gada janvārÄ« tika izlaista versija 3.0, kas atbalsta fiziskos objektus (tostarp LEGO Education WeDo 2.0 moduļus), izmantojot Scratch Link aplikāciju. Tagad jÅ«s varat mijiedarboties ar tām paŔām spēlēm un multfilmām, izmantojot motorus un sensorus.
AtŔķirÄ«bā no WeDo 2.0 programmatÅ«ras, Scratch ir vairāk iespēju: bāzes programmatÅ«ra var iegult tikai vienu pielāgotu skaņu, tā neļauj jums izveidot savas procedÅ«ras un funkcijas (tas ir, apvienot komandas vienā blokā), savukārt Scratch nav tādi ierobežojumi. Tas dod lielāku brÄ«vÄ«bu un iespējas gan skolēniem, gan skolotājiem.

MācīŔanās ar LEGO Education WeDo 2.0

Standarta nodarbÄ«ba ietver problēmas apsprieÅ”anu, dizainu, programmÄ“Å”anu un refleksiju. 

Uzdevumu var definēt, izmantojot animētu prezentāciju, kas ir iekļauta materiālu komplektā. Pēc tam bērniem ir jāizvirza hipotēzes par to, kā mehānisms darbojas.

Otrajā posmā bērni tiek tieÅ”i iesaistÄ«ti LEGO robota montāžā. Parasti studenti strādā pāros, bet ir iespējams individuāls vai grupu darbs. Ir detalizētas instrukcijas katram no 16 soli pa solim projektiem. Un vēl 8 atvērti projekti sniedz pilnÄ«gu radoÅ”o brÄ«vÄ«bu, izvēloties konkrētas problēmas risinājumu.

ProgrammÄ“Å”anas posmā ir jāņem vērā, ka labāk ir sākt ar savu WeDo 2.0 programmatÅ«ru. Kad bērni to apguvuÅ”i un iemācÄ«juÅ”ies strādāt ar blokiem un modeļiem, ir loÄ£isks solis, lai pārietu uz Scratch.

Pēdējā posmā notiek paveiktā analÄ«ze, tabulu un grafiku konstruÄ“Å”ana un eksperimenti. Å ajā posmā varat pieŔķirt uzdevumu uzlabot modeli vai uzlabot mehānisko vai programmatÅ«ras daļu.

Noderīgi materiāli

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru