Olá, Habr! Nos últimos anos, o conjunto de aprendizado LEGO Education WeDo 2.0 e a linguagem infantil Scratch se desenvolveram em paralelo, mas no início deste ano, o Scratch passou a suportar objetos físicos, incluindo módulos da LEGO Education. Neste artigo, iremos explicar como utilizar essa combinação para ensinar robótica e o que ela oferece a alunos e educadores.
O principal objetivo do aprendizado de robótica e programação não é apenas o ensino de design e codificação, mas sim a formação de habilidades universais. Em primeiro lugar, o pensamento de projeto, que quase não era abordado nas escolas dos anos 1990 e 2000, mas que agora se busca desenvolver ativamente em todas as disciplinas escolares. Definição de problemas, hipóteses, planejamento passo a passo, realização de experimentos, análise — isso é fundamental para praticamente qualquer profissão moderna; no entanto, é difícil desenvolvê-los dentro das disciplinas escolares padrão, onde a memorização é predominante.
A robótica facilita a assimilação de outras disciplinas escolares ao demonstrar de forma visual as leis físicas em ação. Assim, a professora de ensino fundamental, Yulia Poniatovskaia, relatou como seus alunos montaram o primeiro modelo — um girino sem membros, escreveram um programa para movê-lo e o acionaram. Quando o girino não se moveu, as crianças correram para procurar defeitos técnicos, mas, no final, chegaram à conclusão de que a razão não estava no código ou na montagem, mas no fato de que o método de movimentação do girino não é adequado para terra.
Para alcançar essa visualização e facilitar o trabalho das crianças, o software nos conjuntos educativos é uma versão simplificada dos programas de design. No entanto, para o aprendizado dos fundamentos da programação, eles não são adequados. Corrigir essa deficiência é possível com o uso dos conjuntos LEGO Education com software de terceiros: o WeDo 2.0 pode ser programado usando a linguagem educativa Scratch.
As próprias capacidades do LEGO Education WeDo 2.0
O conjunto básico LEGO Education WeDo 2.0 é projetado para crianças de 7 a 10 anos. Ele inclui: Smart Hub WeDo 2.0, motor elétrico, sensores de movimento e inclinação, peças LEGO Education, bandejas e adesivos para organizar as peças, software WeDo 2.0, material didático para o professor e instruções para a montagem dos modelos básicos.
Para cada um dos modelos, descrevemos quais conceitos de diferentes ciências eles explicam. Por exemplo, usando o "Reprodutor", é conveniente explicar às crianças a natureza do som e o que é a força de atrito, enquanto que com o "Robô Dançante" — a mecânica dos movimentos. As tarefas podem variar, ser criadas pelo educador "em tempo real" e ter múltiplas soluções, ajudando as crianças a aprimorarem suas habilidades de buscar relações de causa e efeito.
Além das aulas de robótica e explicações sobre as leis físicas, o conjunto pode ser utilizado para programação, pois escrever código que "dá vida" a objetos físicos é muito mais interessante do que criar algo virtual.
Software do conjunto LEGO Education WeDo 2.0 ou Scratch
O WeDo 2.0 utiliza tecnologias LabVIEW da National Instruments, a interface é composta apenas por ícones coloridos com imagens, que são organizados em uma sequência linear através de um sistema de arrastar e soltar.
Usando esse software, as crianças aprendem a construir sequências de ações — mas isso ainda está longe da programação real, e a transição para linguagens "padronizadas" posteriormente pode causar grandes dificuldades. O WeDo 2.0 é uma ótima maneira de iniciar o aprendizado de programação, mas para tarefas mais complexas, suas capacidades já são limitadas.
É aí que entra o Scratch — uma linguagem de programação visual voltada para alunos de 7 a 10 anos. Os programas criados no Scratch consistem em blocos gráficos coloridos, com os quais é possível controlar objetos gráficos (sprites).
Ao definir diferentes valores e conectando os blocos entre si, pode-se criar jogos, animações e desenhos animados. O Scratch permite explorar conceitos de programação estrutural, orientada a objetos e baseada em eventos, familiarizando-se com loops, variáveis e expressões lógicas.
Scratch é um pouco mais complexo de aprender, mas muito mais próximo das linguagens de programação textuais do que o próprio software WeDo, pois apresenta uma hierarquia clássica das linguagens textuais (o programa é lido de cima para baixo) e requer a observância de recuos ao usar diferentes operadores (while, if…else, e assim por diante). Também é importante que o texto do comando seja exibido no bloco de programação, e se removermos a 'colorização', teremos um código que quase não difere das linguagens clássicas. Portanto, será muito mais fácil para a criança fazer a transição do Scratch para as linguagens 'adultas'.
Por muito tempo, os comandos escritos no Scratch permitiam trabalhar apenas com objetos virtuais, mas em janeiro de 2019, foi lançada a versão 3.0, que suporta objetos físicos (incluindo os módulos LEGO Education WeDo 2.0) através do aplicativo Scratch Link. Agora, é possível interagir com os mesmos jogos e animações utilizando motores e sensores.
Ao contrário do próprio software WeDo 2.0, o Scratch oferece mais possibilidades: o software básico permite integrar apenas um som personalizado, não há opção de criar procedimentos e funções personalizados (ou seja, unir comandos em um único bloco), enquanto no Scratch não há essas limitações. Isso oferece mais liberdade e oportunidades tanto para os alunos quanto para o professor.
Educação com LEGO Education WeDo 2.0
A aula padrão inclui discussão sobre o problema, construção, programação e reflexão.
A tarefa pode ser apresentada por meio de uma apresentação animada, que faz parte dos materiais fornecidos. Em seguida, as crianças devem formular hipóteses sobre como funciona o mecanismo em questão.
Na segunda etapa, as crianças trabalham na montagem do robô LEGO. Normalmente, os alunos trabalham em duplas, mas é possível também o trabalho individual ou em grupo. Para cada um dos 16 projetos passo a passo, existem instruções detalhadas. Além disso, 8 projetos abertos oferecem total liberdade criativa na escolha da solução para o desafio proposto.
Na etapa de programação, é importante considerar que é melhor começar com o próprio software WeDo 2.0. Quando as crianças dominaram esse software e aprenderam a trabalhar com blocos e modelos, é possível fazer a transição lógica para o Scratch.
Na última etapa, é feita uma análise do que foi realizado, a construção de tabelas e gráficos, e são realizados experimentos. Nesta fase, é possível atribuir uma tarefa para melhorar o modelo ou aprimorar a parte mecânica ou programática.
Materiais úteis
- sobre LEGO WeDo 2.0 para professores
- sobre LEGO WeDo 2.0
- Oficial Scratch
- Extensão para trabalhar com objetos físicos (incluindo WeDo 2.0) no Scratch
- WeDo 2.0.
- 11 aulas utilizando conjuntos LEGO Education WeDo 2.0
- para montagem de modelos WeDo 2.0
Fonte: habr.com
