LEGO Education WeDo 2.0 и Scratch - нова комбинација за учење на децата роботика

Здраво, Хабр! Неколку години, едукативниот сет на LEGO Education WeDo 2.0 и детскиот јазик Scratch се развиваа паралелно, но претходно оваа година Scratch почна да поддржува физички предмети, вклучувајќи ги и LEGO Education модулите. За тоа како овој пакет може да се користи за предавање роботика и што им дава на учениците и наставниците ќе зборуваме во оваа статија. 

Главната цел на изучувањето на роботиката и програмирањето не е само и не толку учење дизајн и кодирање, туку формирање на универзални вештини. Пред сè, дизајнерското размислување, кое практично не добиваше никакво внимание во училиштата од 1990-тите и 2000-тите, но кое денес активно се развива во сите училишни дисциплини. Поставување проблем, хипотези, чекор-по-чекор планирање, спроведување експерименти, анализа - на ова е изградена речиси секоја модерна професија, но тешко е да се развијат во рамките на стандардните училишни предмети, во кои има многу висок процент. на „натрупање“.

Роботиката го олеснува учењето на другите училишни предмети со јасно прикажување на физичките закони на дело. Така, наставничката во основно училиште Јулија Пониатовскаја кажа видовме како нејзините ученици го составија првиот модел - полноглавец без екстремитети, напишаа програма за да го поместат и го лансираа. Кога полноглавецот не се помрднуваше, децата почнаа да бараат технички проблеми, но на крајот дојдоа до заклучок дека проблемот не е во шифрата или во склопот, туку затоа што начинот на кој се движел полноглавецот не бил погоден за суши.

За да се постигне оваа јасност и да им се олесни на децата, софтверот во образовните комплети е поедноставена верзија на програмите за дизајн. Но, тие не се погодни за учење на основите на програмирање. Овој недостаток може да се коригира со работа со комплети LEGO Education со софтвер од трета страна: WeDo 2.0 може да се програмира со помош на образовниот јазик Scratch. 

Сопствени карактеристики на LEGO Education WeDo 2.0

Основниот сет на LEGO Education WeDo 2.0 е дизајниран за деца на возраст од 7-10 години. Вклучува: Smart Hub WeDo 2.0, електричен мотор, сензори за движење и навалување, делови за LEGO Education, фиоки и етикети за сортирање делови, софтвер WeDo 2.0, водич за наставници и упатства за склопување на основни модели.

За секој од моделите запишавме кои концепти од различни науки ги објаснуваат. На пример, со помош на „Плеер“, погодно е да им се објасни на децата природата на звукот и каква е силата на триење, а со помош на „Робот што танцува“ - механиката на движењата. Проблемите може да варираат, да бидат создадени од наставникот „во лет“ и да имаат многу решенија, што им помага на децата да ги подобрат своите вештини за пронаоѓање причинско-последични врски. 

Покрај часовите по роботика и објаснувањата на физичките закони, сетот може да се користи и за програмирање, бидејќи пишувањето код што ги „анимира“ физичките објекти е многу поинтересно од создавањето нешто виртуелно.

Софтвер LEGO Education WeDo 2.0 или Scratch

WeDo 2.0 користи LabVIEW технологии од National Instruments; интерфејсот се состои само од повеќебојни икони со слики, кои се распоредени во линеарна низа користејќи влечење и спуштање. 

Користејќи го овој софтвер, децата учат да градат секвенцијални синџири на дејства - но ова е сè уште далеку од реално програмирање, а преминот кон „стандардни“ јазици во иднина може да предизвика големи тешкотии. WeDo 2.0 е погодно за започнување со учење програмирање, но за посложени задачи неговите способности веќе не се доволни. 

Тука на помош доаѓа Scratch - визуелен програмски јазик кој е наменет за ученици на возраст од 7-10 години. Програмите напишани во Scratch се состојат од повеќебојни графички блокови со кои можете да манипулирате со графички објекти (sprites). 

Со поставување на различни вредности и поврзување блокови заедно, можете да креирате игри, анимации и цртани филмови. Scratch ви овозможува да ги научите концептите на структурирано програмирање ориентирано кон објекти и настани, воведувајќи јамки, променливи и булови изрази. 

Скреч е малку потежок за учење, но многу поблиску до програмските јазици базирани на текст отколку сопствениот софтвер на WeDo, бидејќи ја следи класичната хиерархија на јазиците на текст (програмата се чита од врвот до дното), а исто така бара вовлекување при користење на различни искази (додека, ако...друго и сл.). Исто така, важно е текстот на командата да се прикаже на програмскиот блок и, ако ја отстраниме „шареноличноста“, ќе добиеме код што речиси не се разликува од класичните јазици. Затоа, на детето ќе му биде многу полесно да се префрли од нула на „возрасни“ јазици.

Долго време, командите напишани во Scratch дозволуваа работа само со виртуелни објекти, но во јануари 2019 година беше објавена верзијата 3.0, која поддржува физички објекти (вклучувајќи ги и модулите LEGO Education WeDo 2.0) со помош на апликацијата Scratch Link. Сега можете да комуницирате со истите игри и цртани филмови користејќи мотори и сензори.
За разлика од сопствениот софтвер на WeDo 2.0, Scratch има повеќе можности: основниот софтвер може да вгради само еден прилагоден звук, не ви дозволува да креирате сопствени процедури и функции (т.е. комбинирајте команди во еден блок), додека Scratch нема таквите ограничувања. Ова им дава поголема слобода и можност и на учениците и на наставникот.

Учење со LEGO Education WeDo 2.0

Стандардна лекција вклучува дискусија за проблемот, дизајн, програмирање и размислување. 

Можете да ја дефинирате задачата користејќи анимирана презентација, која е вклучена во комплетот материјали. Децата потоа треба да направат хипотези за тоа како функционира механизмот.

Во втората фаза, децата директно се вклучени во составувањето на ЛЕГО робот. Учениците по правило работат во парови, но можна е индивидуална или групна работа. Има детални инструкции за секој од 16-те проекти чекор-по-чекор. И уште 8 отворени проекти даваат целосна креативна слобода при изборот на решение за даден проблем.

Во фазата на програмирање, неопходно е да се земе предвид дека е подобро да започнете со сопствен софтвер WeDo 2.0. Штом децата ќе го совладаат и ќе научат како да работат со блокови и модели, логичен чекор е да се премине на Скреч.

Во последната фаза се врши анализа на сработеното, изработка на табели и графикони и се вршат експерименти. Во оваа фаза, можете да доделите задача за да го усовршите моделот или да го подобрите механичкиот или софтверскиот дел.

Корисни материјали

• Методолошки материјали од LEGO WeDo 2.0 за наставници
• Референтни материјали од LEGO WeDo 2.0
• Службен веб-страница Изгребете 
• продолжување Врска за гребење за работа со физички објекти (вклучувајќи WeDo 2.0) во Scratch
• Софтвер WeDo 2.0.   
• Планови 11 лекции користејќи сетови LEGO Education WeDo 2.0 
• Инструкции за склопување на модели WeDo 2.0

Извор: www.habr.com