Salut, Habr! Timp de câțiva ani, setul educațional LEGO Education WeDo 2.0 și limbajul Scratch pentru copii s-au dezvoltat paralel, dar la începutul acestui an Scratch a început să suporte obiecte fizice, inclusiv module LEGO Education. Vom discuta în acest articol despre cum poate fi folosită această combinație pentru a învăța robotică și ce avantaje oferă elevilor și cadrelor didactice.
Obiectivul principal al studiului roboticii și programării nu este doar și nu atât de mult învățarea designului și programării, ci mai degrabă formarea unor abilități universale. În primul rând, gândirea proiectului, la care nu s-a acordat aproape deloc atenție în școlile din anii '90 și 2000, dar care se dezvoltă activ în toate disciplinele școlare de astăzi. Formularea sarcinii, ipoteze, planificare pas cu pas, realizarea experimentelor, analiză — acestea stau la baza aproape oricărei profesii moderne, însă în cadrul materiilor școlare standard, unde se pune un accent mare pe „învățarea pe de rost”, dezvoltarea lor este dificilă.
Robatica facilitează învățarea altor materii școlare prin demonstrarea vizuală a legilor fizicii în acțiune. Astfel, învățătoarea de clase primare, Iulia Poniatovskaia cum au construit elevii ei primul model — un mormoloc fără membre, au scris un program pentru a-l mișca și l-au lansat. Când mormolocul nu s-a mișcat deloc, copiii au început să caute defecțiuni tehnice, dar în final au ajuns la concluzia că problema nu era în cod și nici în asamblare, ci în faptul că metoda de mișcare a mormolocului nu era potrivită pentru uscat.
Pentru a obține o astfel de claritate și a simplifica munca copiilor, software-ul din seturile educaționale este o versiune simplificată a programelor de proiectare. Dar pentru a învăța conceptele de bază ale programării, acestea nu sunt potrivite. Această problemă poate fi remediată prin utilizarea seturilor LEGO Education cu software extern: WeDo 2.0 poate fi programat cu ajutorul limbajului educațional Scratch.
Capabilitățile proprii ale LEGO Education WeDo 2.0
Pachetul de bază LEGO Education WeDo 2.0 este destinat copiilor cu vârste între 7 și 10 ani. Acesta include: Smart Hub WeDo 2.0, motor electric, senzori de mișcare și de înclinație, piese LEGO Education, tăvi și autocolante pentru sortarea pieselor, software WeDo 2.0, un ghid metodologic pentru profesori și instrucțiuni de asamblare pentru modelele de bază.
Pentru fiecare model, am detaliat conceptele din diferite științe pe care le explică. De exemplu, folosind „Redactorul”, este convenabil să explicăm copiilor natura sunetului și ce este forța de frecare, iar prin „Robotul dansator” — mecanica mișcărilor. Sarcinile pot varia, pot fi create de educator „pe loc” și pot avea multiple soluții, ajutând copiii să își îmbunătățească abilitățile de a găsi legături cauzale.
Pe lângă lecțiile de robotică și explicațiile legilor fizicii, pachetul poate fi folosit pentru programare, deoarece a scrie cod care „prinde viață” obiectelor fizice este mult mai interesant decât a crea ceva virtual.
Software-ul setului LEGO Education WeDo 2.0 sau Scratch
În WeDo 2.0 sunt utilizate tehnologiile LabVIEW de la National Instruments, iar interfața constă doar din pictograme colorate, care sunt aranjate într-o secvență liniară prin drag-and-drop.
Folosind acest software, copiii învață să construiască lanțuri secvențiale de acțiuni — dar totuși, acest lucru este departe de programarea adevărată, iar trecerea la limbajele „standard” ulterior poate provoca dificultăți mari. WeDo 2.0 este convenabil pentru a începe învățarea programării, dar pentru sarcini mai complexe, capacitățile sale devin insuficiente.
Aici intervine Scratch — un limbaj de programare vizual, destinat elevilor cu vârste între 7 și 10 ani. Programele scrise în Scratch sunt alcătuite din blocuri grafice colorate, cu ajutorul cărora se pot controla obiecte grafice (sprite).
Setând diverse valori și conectând blocurile între ele, se pot crea jocuri, animații și desene animate. Scratch permite explorarea conceptelor de programare structurală, orientată pe obiecte și bazată pe evenimente, precum și familiarizarea cu buclele, variabilele și expresiile logice.
Scratch este puțin mai complex de învățat, dar mult mai apropiat de limbajele de programare textuale decât propriul software WeDo, deoarece prezintă ierarhia clasică a limbajelor textuale (programul este citit de sus în jos) și necesită respectarea indentării atunci când se folosesc diverse instrucțiuni (while, if…else etc.). De asemenea, este important de menționat că textul comenzii este afișat pe blocul de programare, iar dacă eliminăm „culorile”, obținem un cod care nu diferă semnificativ de limbajele clasice. Prin urmare, va fi mult mai ușor pentru un copil să facă trecerea de la Scratch la limbaje „adult”.
O perioadă îndelungată, comenzile scrise în Scratch permiteau doar interacțiunea cu obiecte virtuale, dar în ianuarie 2019 a fost lansată versiunea 3.0, care suportă obiecte fizice (inclusiv module LEGO Education WeDo 2.0) cu ajutorul aplicației Scratch Link. Acum, cu aceleași jocuri și desene animate, se poate interacționa folosind motoare și senzori.
Spre deosebire de propriul software WeDo 2.0, Scratch oferă mai multe posibilități: în software-ul de bază se poate integra doar un singur sunet propriu, nu există opțiunea de a crea propriile proceduri și funcții (adică de a combina comenzile într-un singur bloc), iar Scratch nu are astfel de limitări. Acest lucru oferă mai multă libertate și oportunități atât pentru elevi, cât și pentru profesori.
Învățarea cu LEGO Education WeDo 2.0
O lecție standard include discutarea problemei, construcția, programarea și reflecția.
Sarcina poate fi definită printr-o prezentare animată, care face parte din materialele de suport. Apoi, copiii trebuie să își formuleze ipoteze cu privire la modul în care funcționează acest mecanism.
În a doua etapă, copiii se ocupă de asamblarea robotului LEGO. De obicei, elevii lucrează în perechi, dar este posibilă și munca individuală sau în grup. Pentru fiecare dintre cele 16 proiecte pas cu pas există instrucțiuni detaliate. Iar alte 8 proiecte deschise oferă o libertate totală de creație în alegerea soluției problemei propuse.
În etapa de programare, este important să ținem cont că este mai bine să începem cu propriul software WeDo 2.0. Când copiii îl stăpânesc și învață să lucreze cu blocurile și modelele, se poate trece logic la Scratch.
În ultima etapă, se analizează ceea ce s-a realizat, se construiesc tabele și grafice, se desfășoară experimente. În această etapă, se poate da o sarcină pentru îmbunătățirea modelului sau perfecționarea părții mecanice sau software.
Materiale utile
- pentru LEGO WeDo 2.0 pentru profesori
- pentru LEGO WeDo 2.0
- Oficială Scratch
- Extensie pentru a lucra cu obiecte fizice (inclusiv WeDo 2.0) în Scratch
- WeDo 2.0.
- 11 lecții folosind seturile LEGO Education WeDo 2.0
- pentru asamblarea modelului WeDo 2.0
Sursa: habr.com
