LEGO Education WeDo 2.0 ve Scratch - çocuklara robot bilimi öğretmek için yeni bir kombinasyon

Merhaba Habr! Birkaç yıldır LEGO Education WeDo 2.0 eğitim seti ve çocukların dili Scratch paralel olarak geliştirildi, ancak bu yılın başlarında Scratch, LEGO Education modülleri de dahil olmak üzere fiziksel nesneleri desteklemeye başladı. Bu yazımızda bu paketin robotik öğretiminde nasıl kullanılabileceğinden, öğrenci ve öğretmenlere neler kazandırdığından bahsedeceğiz. 

LEGO Education WeDo 2.0 ve Scratch - çocuklara robot bilimi öğretmek için yeni bir kombinasyon

Robotik ve programlama eğitiminin temel amacı yalnızca tasarım ve kodlamayı öğrenmek değil, aynı zamanda evrensel becerilerin oluşturulmasıdır. Her şeyden önce, 1990'lı ve 2000'li yılların okullarında neredeyse hiç ilgi görmeyen ancak bugün tüm okul disiplinlerinde aktif olarak geliştirilmekte olan tasarım odaklı düşünme. Sorun belirleme, hipotezler, adım adım planlama, deneyler yapma, analiz - hemen hemen her modern meslek bunun üzerine inşa edilmiştir, ancak bunları çok yüksek bir oranın olduğu standart okul konuları çerçevesinde geliştirmek zordur. "tıka basa".

Robotik, fiziksel yasaları açıkça uygulayarak diğer okul konularının öğrenilmesini kolaylaştırır. Böylece ilkokul öğretmeni Yulia Poniatovskaya O anlattı Öğrencilerinin uzuvları olmayan bir kurbağa yavrusu olan ilk modeli nasıl birleştirdiğini, onu hareket ettirecek bir program yazıp başlattığını gördük. Kurbağa yavrusu kıpırdamayınca, çocuklar teknik sorunlar aramaya başladılar, ancak sonunda sorunun kodda veya montajda olmadığı, kurbağa yavrusunun hareket şeklinin suşi için uygun olmaması nedeniyle olduğu sonucuna vardılar.

Bu netliği sağlamak ve çocukların işini kolaylaştırmak için eğitim setlerinin içindeki yazılım, tasarım programlarının basitleştirilmiş versiyonudur. Ancak programlamanın temellerini öğretmek için uygun değiller. Bu eksiklik, LEGO Education setleriyle üçüncü taraf yazılımlarla çalışılarak düzeltilebilir: WeDo 2.0, Scratch eğitim dili kullanılarak programlanabilir. 

LEGO Education WeDo 2.0'ın kendi özellikleri

LEGO Education WeDo 2.0 ve Scratch - çocuklara robot bilimi öğretmek için yeni bir kombinasyon

LEGO Education WeDo 2.0 Temel Seti, 7-10 yaş arası çocuklar için tasarlanmıştır. İçerir: Smart Hub WeDo 2.0, elektrik motoru, hareket ve eğim sensörleri, LEGO Education parçaları, parçaları ayırmak için tepsiler ve etiketler, WeDo 2.0 yazılımı, öğretmen kılavuzu ve temel modellerin montajına ilişkin talimatlar.

Her bir model için farklı bilim dallarından hangi kavramları açıkladıklarını yazdık. Örneğin, "Oyuncu"yu kullanarak çocuklara sesin doğasını ve sürtünme kuvvetinin ne olduğunu açıklamak ve hareketlerin mekaniği olan "Dans Eden Robot"u kullanmak uygundur. Sorunlar çeşitlilik gösterebilir, öğretmen tarafından "anında" yaratılabilir ve birçok çözüme sahip olabilir; bu da çocukların neden-sonuç ilişkilerini bulma becerilerini geliştirmelerine yardımcı olur. 

Set, robotik derslerine ve fiziksel yasaların açıklamalarına ek olarak programlama için de kullanılabilir, çünkü fiziksel nesneleri "canlandıran" kod yazmak, sanal bir şey yaratmaktan çok daha ilginçtir.

LEGO Education WeDo 2.0 veya Scratch yazılımı

WeDo 2.0, National Instruments'ın LabVIEW teknolojilerini kullanıyor; arayüz yalnızca sürükle ve bırak yöntemiyle doğrusal bir sırayla düzenlenmiş resimli çok renkli simgelerden oluşuyor. 

LEGO Education WeDo 2.0 ve Scratch - çocuklara robot bilimi öğretmek için yeni bir kombinasyon

Çocuklar bu yazılımı kullanarak sıralı eylem zincirleri oluşturmayı öğrenirler - ancak bu hala gerçek programlamadan uzaktır ve gelecekte "standart" dillere geçiş büyük zorluklara neden olabilir. WeDo 2.0, programlamayı öğrenmeye başlamak için uygundur ancak daha karmaşık görevler için yetenekleri artık yeterli değildir. 

İşte bu noktada Scratch imdada yetişiyor; 7-10 yaş arası öğrencilere yönelik görsel bir programlama dili. Scratch'te yazılan programlar, grafik nesnelerini (sprite'ları) değiştirebileceğiniz çok renkli grafik bloklarından oluşur. 

LEGO Education WeDo 2.0 ve Scratch - çocuklara robot bilimi öğretmek için yeni bir kombinasyon

Farklı değerler belirleyip blokları birbirine bağlayarak oyunlar, animasyonlar ve çizgi filmler oluşturabilirsiniz. Scratch, döngüleri, değişkenleri ve Boole ifadelerini tanıtarak yapılandırılmış, nesne ve olay odaklı programlama kavramlarını öğrenmenize olanak tanır. 

Scratch'in öğrenilmesi biraz daha zordur, ancak metin tabanlı programlama dillerine WeDo'nun kendi yazılımından çok daha yakındır, çünkü metin dillerinin klasik hiyerarşisini takip eder (program yukarıdan aşağıya doğru okunur) ve ayrıca gerektirir Çeşitli ifadeler kullanılırken girinti (while, if...else vb.). Komut metninin program bloğu üzerinde görüntülenmesi de önemli ve “renkliliği” kaldırırsak klasik dillerden neredeyse hiç farkı olmayan bir kod elde ediyoruz. Dolayısıyla bir çocuğun Scratch'ten "yetişkinlere yönelik" dillere geçmesi çok daha kolay olacaktır.

Uzun bir süre Scratch'te yazılan komutlar yalnızca sanal nesnelerle çalışmaya izin veriyordu ancak Ocak 2019'da Scratch Link uygulamasını kullanarak fiziksel nesneleri (LEGO Education WeDo 3.0 modülleri dahil) destekleyen sürüm 2.0 yayınlandı. Artık motorları ve sensörleri kullanarak aynı oyunlar ve çizgi filmlerle etkileşime girebilirsiniz.
WeDo 2.0'ın kendi yazılımından farklı olarak, Scratch'in daha fazla yeteneği vardır: temel yazılım yalnızca bir özel ses yerleştirebilir, kendi prosedürlerinizi ve işlevlerinizi oluşturmanıza (yani komutları tek bir blokta birleştirmenize) izin vermez, Scratch'in ise hiçbir özelliği yoktur. bu tür kısıtlamalar. Bu hem öğrencilere hem de öğretmene daha fazla özgürlük ve fırsat verir.

LEGO Education WeDo 2.0 ile Öğrenme

Standart bir ders problemin tartışılmasını, tasarımı, programlamayı ve yansıtmayı içerir. 

Görevi, materyal setinde yer alan animasyonlu bir sunumu kullanarak tanımlayabilirsiniz. Daha sonra çocukların mekanizmanın nasıl çalıştığına dair hipotezler kurmaları gerekir.

İkinci aşamada çocuklar doğrudan bir LEGO robotunun montajına katılıyorlar. Kural olarak öğrenciler çiftler halinde çalışırlar ancak bireysel veya grup çalışması da mümkündür. 16 adım adım projenin her biri için ayrıntılı talimatlar bulunmaktadır. Ve 8 açık proje daha, belirli bir soruna çözüm seçerken tam bir yaratıcı özgürlük veriyor.

Programlama aşamasında kendi WeDo 2.0 yazılımınızla başlamanın daha iyi olacağını dikkate almak gerekir. Çocuklar bu konuda ustalaştıktan ve bloklar ve modellerle nasıl çalışılacağını öğrendikten sonra Scratch'e geçmek mantıklı bir adım olacaktır.

Son aşamada yapılanların analizi yapılır, tablo ve grafiklerin oluşturulması ve deneyler yapılır. Bu aşamada modeli iyileştirmek veya mekanik veya yazılım kısmını iyileştirmek için bir görev atayabilirsiniz.

Yararlı malzemeler

Kaynak: habr.com

Yorum ekle