Φόντο

Βασικές Αρχές Κωδικοποίησης

Η Ενότητα Βασικών Αρχών Κωδικοποίησης θα εξοικειώσει εσάς και τους μαθητές σας με τις βασικές έννοιες του προγραμματισμού υπολογιστών. Οι μαθητές θα μάθουν ορολογία που σχετίζεται με τη συμπεριφορά των ρομπότ, την αποσύνθεση, την αλληλούχιση και την αντιμετώπιση προβλημάτων (debugging). Οι μαθητές θα χρησιμοποιούν αυτή τη γλώσσα καθώς συμμετέχουν σε καθοδηγούμενες εξερευνήσεις, διερευνούν τα βασικά του προγραμματισμού και λύνουν προβλήματα χρησιμοποιώντας το ρομπότ 123 μέσα στην τάξη.

Μια ομάδα μαθητών συγκεντρώθηκε σε ένα τραπέζι με 123 ρομπότ για να δοκιμάσουν τα χαρακτηριστικά τους και να πειραματιστούν με αυτά.

Τι είναι η αποσύνθεση

Η αποσύνθεση περιλαμβάνει την ανάλυση ενός σύνθετου προβλήματος σε συμπεριφορές που είναι πιο διαχειρίσιμες και πιο εύκολα κατανοητές. Η ανάλυση του προβλήματος σε μικρότερα μέρη σημαίνει ότι κάθε μέρος μπορεί να εξεταστεί λεπτομερέστερα και να λυθεί με μεγαλύτερη ευκολία. Για παράδειγμα, αν ένας μαθητής θέλει το ρομπότ του να κινείται σε τετράγωνο, θα πρέπει να το χωρίσει σε μικρότερες εντολές. Η βελτίωση της διαδικασίας ανάλυσης είναι σημαντική για να εξασκηθούν οι μαθητές, καθώς μπορεί να μην αναλύσουν τις εντολές σε μικρότερα στοιχεία στην αρχή.

Μετακίνηση σε μια τετραγωνική ανάλυση 1	Μετακίνηση σε μια τετράγωνη ανάλυση 2	Μετακίνηση σε μια τετράγωνη ανάλυση 3
Προχωρήστε μπροστά και στρίψτε δεξιά τέσσερις φορές	Προχωρήστε μπροστά και στρίψτε δεξιά Προχωρήστε μπροστά και στρίψτε δεξιά Προχωρήστε μπροστά και στρίψτε δεξιά Προχωρήστε μπροστά και στρίψτε δεξιά	Προχωρήστε 1 βήμα μπροστά ή κατά ένα μήκος του 123 Ρομπότ. Στρίψτε δεξιά 90˚ Προχωρήστε 1 βήμα μπροστά ή κατά ένα μήκος του 123 Ρομπότ. Στρίψτε δεξιά 90˚ Προχωρήστε 1 βήμα μπροστά ή κατά ένα μήκος του 123 Ρομπότ. Στρίψτε δεξιά 90˚ Προχωρήστε 1 βήμα μπροστά ή κατά ένα μήκος του 123 Ρομπότ. Στρίψτε δεξιά 90˚

Πώς χρησιμοποιείται η αλληλούχιση σε αυτήν την Ενότητα;

Η ακολουθία είναι η σειρά με την οποία εκτελούνται οι κάρτες Coder σε ένα έργο. Οι κάρτες Κωδικοποιητή ξεκινούν με την κάρτα που εισάγεται στην κορυφή του Κωδικοποιητή και στη συνέχεια κινούνται προς τα κάτω, μία κάθε φορά. Στο Εργαστήριο 3, οι μαθητές θα τοποθετήσουν κάρτες Κωδικοποιητή σε σειρά για να δημιουργήσουν ένα έργο που θα έχει το Ρομπότ 123 να μετακινείται από τη μία τοποθεσία στην άλλη, όπως καθορίζεται από τις Προτροπές Πρόκλησης Χάρτη. Εάν οι μαθητές δεν έχουν τις κάρτες τους με τη σωστή σειρά, τότε το 123 Ρομπότ δεν θα μπορεί να φτάσει στον προορισμό στην προτροπή.

Στην παρακάτω κινούμενη εικόνα, μπορείτε να δείτε πώς ξεκινά το έργο με την κάρτα "When start 123" στην κορυφή του Coder. Στη συνέχεια, κάθε κάρτα Coder εκτελείται με τη σειρά από πάνω προς τα κάτω. Η πράσινη λειτουργία επισήμανσης στα αριστερά του Κωδικοποιητή υποδεικνύει ποια μεμονωμένη κάρτα κωδικοποιητή λειτουργεί τη δεδομένη στιγμή. Αυτό μπορεί να παρέχει στους μαθητές άμεση ανατροφοδότηση για να συνδέσουν τις συμπεριφορές του ρομπότ 123 με συγκεκριμένες κάρτες κωδικοποίησης.

Για να πούμε σε ένα ρομπότ ακριβώς και με ακρίβεια πώς να κινηθεί, απαιτούνται τόσο η αποσύνθεση όσο και η αλληλούχιση. Καταρχάς, το πρόβλημα, όπως το πώς να μετακινηθείτε σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία στον χάρτη, θα αναλυθεί σε μικρότερα βήματα και συμπεριφορές. Στη συνέχεια, μόλις εντοπιστούν αυτές οι συμπεριφορές, πρέπει να οργανωθούν στη σωστή σειρά. Αυτό είναι σημαντικό επειδή το Ρομπότ 123 θα κινηθεί μόνο σύμφωνα με τις οδηγίες σε ένα έργο κάρτας Κωδικοποιητή.

Βήματα για τον σχεδιασμό και την αλληλουχία καρτών Coder σε ένα έργο

Ο σχεδιασμός ενός έργου απαιτεί τους μαθητές να προσδιορίσουν τον στόχο του έργου τους και στη συνέχεια να αναλύσουν τα βήματα που είναι απαραίτητα για την επίτευξη αυτού του στόχου σε διακριτά βήματα που μπορούν να εκτελεστούν από το 123 Ρομπότ. Μόλις αναλύσουν τα βήματα σε συμπεριφορές καρτών Κωδικοποιητή, θα αλληλουχήσουν τις κάρτες για να κατασκευάσουν το έργο τους και θα τις εισάγουν στον Κωδικοποιητή. Στη συνέχεια, να δοκιμάσουν το έργο στο Πεδίο 123 για να βεβαιωθούν ότι επιτυγχάνει τον στόχο.

Αρχικά, προσδιορίστε τον στόχο — τι πρέπει να γίνει; Για παράδειγμα, οδηγήστε από το πάρκο μέχρι το σπίτι στον χάρτη.

Εικόνα του Χάρτη Θησαυρού του Εργαστηρίου 3 με τις τοποθεσίες έναρξης και λήξης επισημασμένες και σημειωμένες με κόκκινα κουτάκια. Η τοποθεσία εκκίνησης είναι το πάρκο, στο κεντρικό τετράγωνο του επάνω αριστερού πλακιδίου, και η τοποθεσία στάσης είναι το σχολείο, στο κεντρικό κάτω τετράγωνο του επάνω δεξιού πλακιδίου. Υπάρχουν επίσης επιπλέον τοποθεσίες στο Πεδίο.

Στη συνέχεια, αναλύστε τα βήματα που απαιτούνται για την επίτευξη του στόχου και προσδιορίστε τις κάρτες Coder που απαιτούνται για την ολοκλήρωση αυτών των βημάτων. Εδώ θα χρειαστεί πρώτα να οδηγήσετε προς τα εμπρός για τρία βήματα . Στη συνέχεια, στρίψτε δεξιά. Και τέλος, προχωρήστε ένα ακόμη βήμα για να φτάσετε στο σπίτι. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με τρεις κάρτες «Οδήγηση 1», «Στρίψτε δεξιά» και «Οδήγηση 1»
- Σημείωση: υπάρχουν περισσότεροι από ένας τρόποι για να επιτευχθεί ο στόχος της άφιξης στον προορισμό. Για παράδειγμα, οι μαθητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια κάρτα "Drive 1" και μια κάρτα "Drive 2" αντί για τρεις "Drive 1", ή μπορούν να επιλέξουν διαφορετική διαδρομή προς το σπίτι. Το σημαντικό είναι να αναλύσουν τα βήματα για τη λύση τους και να τα αντιστοιχίσουν με τις συμπεριφορές της κάρτας Coder.

Στη συνέχεια, σχεδιάστε την ακολουθία του έργου τοποθετώντας τις κάρτες Κωδικοποιητή στο τραπέζι. Μόλις είστε ικανοποιημένοι με το σχέδιο έργου , τοποθετήστε τις κάρτες Coder στον Coder ξεκινώντας από την κορυφή και προχωρώντας προς τα κάτω.

Εικόνα ενός χεριού που εισάγει την τελευταία κάρτα κωδικοποιητή σε ένα έργο κωδικοποιητή. Το έργο τώρα διαβάζει "Όταν ξεκινήσει 123, οδηγήστε 1, οδηγήστε 1, οδηγήστε 1, στρίψτε δεξιά, τότε προστίθεται η μονάδα δίσκου 1".

Επιλέξτε «Έναρξη» για να δοκιμάσετε το έργο και να δείτε εάν το ρομπότ 123 επιτυγχάνει τον στόχο που προσδιορίστηκε στο πρώτο βήμα.

εικόνα ενός έργου στον κωδικοποιητή με το κουμπί έναρξης να εμφανίζεται σε κόκκινο πλαίσιο.

Αν θέλετε να αλλάξετε το έργο σας, απλώς αφαιρέστε τις κάρτες Coder από τον Coder, αναδιατάξτε τις κάρτες και τοποθετήστε τες ξανά στον Coder για να ενημερώσετε το έργο σας.

Στρατηγικές για τη Διδασκαλία με τον Κωδικοποιητή σε αυτήν την Ενότητα

Το Coder προσφέρει την ευκαιρία σε μαθητές και εκπαιδευτικούς να αλληλεπιδρούν και να μοιράζονται κώδικα εύκολα και απτά, καθ' όλη τη διάρκεια των δραστηριοτήτων ενός Εργαστηρίου.

Υποστήριξη προ-αναγνωστών ή πρώιμων αναγνωστών — Οι κάρτες κωδικοποίησης έχουν σχεδιαστεί για να υποστηρίζουν προ-αναγνώστες ή πρώιμους αναγνώστες, χρησιμοποιώντας εικονίδια για να αναπαραστήσουν τις λέξεις της ίδιας της κάρτας, έτσι ώστε οι μαθητές να μπορούν ουσιαστικά να διαβάσουν τις εικόνες, αν δεν μπορούν ακόμη να διαβάσουν τις λέξεις. Ενθαρρύνετε τους μαθητές να χρησιμοποιούν αυτές τις εικόνες εικονιδίων για να τους βοηθήσουν καθώς εργάζονται για την κατασκευή των έργων τους. Ενισχύστε αυτό αναφερόμενοι στις εικόνες στις κάρτες Coder όταν τις ονομάζετε με τους μαθητές, όπως «Η κάρτα Coder When start 123, αυτή με το πράσινο βέλος, πηγαίνει πάντα πρώτη».

εικόνα των ακόλουθων καρτών κωδικοποιητή με τα εικονίδια που εμφανίζονται: Κατά την εκκίνηση, Οδήγηση 1, Στρίψτε δεξιά — Ενθαρρύνετε τους μαθητές να χρησιμοποιούν αυτές τις εικόνες εικονιδίων για να τους βοηθήσουν καθώς εργάζονται για την κατασκευή των έργων τους

Ελέγξτε και μοιραστείτε κώδικα εύκολα — Μόλις οι κάρτες Coder φορτωθούν στον Coder, οι μαθητές μπορούν να κρατήσουν ψηλά τον Coder τους για να δείξουν τον κώδικά τους, όπως ακριβώς θα κρατούσαν έναν πίνακα με μια μαθηματική λύση πάνω του. Χρησιμοποιήστε αυτήν τη στρατηγική κατά τη διάρκεια της ομαδικής διδασκαλίας ως μέσο για τον έλεγχο της ακρίβειας των μαθητών πριν ξεκινήσουν τα έργα τους. Μπορείτε γρήγορα και εύκολα να δείτε αν χρησιμοποιούνται οι σωστές κάρτες Coder, αν έχουν τοποθετηθεί με τη σωστή σειρά και να βεβαιωθείτε ότι δεν είναι ανάποδα ή ανάποδα. Όταν κάνετε check-in με ομάδες για να διευκολύνετε την ανεξάρτητη δραστηριότητα, ανατρέξτε στους Κωδικοποιητές και στις κάρτες Κωδικοποιητή για να ελέγξετε την πρόοδο.

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη Χρήση του Κωδικοποιητή ως Εργαλείου Διδασκαλίας, ανατρέξτε σε αυτό το άρθρο στη Βιβλιοθήκη STEM.

Τι κάρτες κωδικοποίησης χρειάζεστε;

Οι κάρτες κωδικοποιητή αντιπροσωπεύουν 123 εντολές ρομπότ που εισάγονται στον κωδικοποιητή και χρησιμοποιούνται για την κωδικοποίηση του 123 ρομπότ. Παρακάτω είναι μια λίστα με τις κύριες κάρτες Κωδικοποιητή που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της Ενότητας. Ανατρέξτε στην ενότητα Ρύθμιση Περιβάλλοντος της Σύνοψης σε κάθε Εργαστήριο για πιο λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την οργάνωση και τη διανομή καρτών Coder στους μαθητές σας.

Κάρτα	Συμπεριφορά	Παράδειγμα
	Ξεκινά το έργο όταν πατηθεί το κουμπί «Έναρξη» στον Κωδικοποιητή.
	Το ρομπότ 123 θα κινηθεί προς τα εμπρός για 1 μήκος ρομπότ ή 1 τετράγωνο στο Πεδίο 123.
	Το 123 Ρομπότ θα κινηθεί προς τα εμπρός για 2 μήκη ρομπότ ή 2 τετράγωνα στο 123 Πεδίο.
	Το ρομπότ 123 θα κινηθεί προς τα εμπρός για 4 μήκη ρομπότ ή 4 τετράγωνα στο Πεδίο 123.
	123 Το ρομπότ θα περιστραφεί στη θέση του 90 μοίρες προς τα αριστερά.
	123 Το ρομπότ θα περιστραφεί στη θέση του κατά 90 μοίρες προς τα δεξιά.
	123 Το ρομπότ θα περιστραφεί στη θέση του 180 μοίρες δεξιά από την αρχική του θέση.

Πρόσθετες κάρτες Κωδικοποιητή από τις κατηγορίες Ήχος, Δράση και Εμφάνιση θα χρησιμοποιηθούν επίσης για να πειραματιστούν με τις συμπεριφορές των καρτών Κωδικοποιητή στο Εργαστήριο 1 και για τα έργα εντοπισμού σφαλμάτων στο Εργαστήριο 4. Παραδείγματα αυτών των καρτών περιλαμβάνουν τις κάρτες "Act Crazy" από την κατηγορία Action, "Play honk" από την κατηγορία Sound και "Glow purple" από την κατηγορία Looks. Για μια πλήρη λίστα καρτών Coder και τις συμπεριφορές τους, ανατρέξτε στο άρθρο της Βιβλιοθήκης STEM του VEX Coder Card Reference Guide.

Αντιμετώπιση προβλημάτων με τον Κωδικοποιητή

Η κωδικοποίηση με τον Coder και τις κάρτες Coder απαιτεί αναπόφευκτα κάποια αντιμετώπιση προβλημάτων και εντοπισμό σφαλμάτων. Ενώ αυτό αποτελεί ένα πολύτιμο μέρος της μαθησιακής διαδικασίας, ακολουθούν ορισμένες λύσεις για τα πιο συνηθισμένα προβλήματα που μπορεί να αντιμετωπίσετε σε αυτήν την Ενότητα:

Οι κάρτες Κωδικοποιητή πέφτουν κατά την κίνηση του Κωδικοποιητή — Όταν ζητάτε από τους μαθητές να σηκώσουν τους Κωδικοποιητές τους με κάρτες Κωδικοποιητή μέσα, υπενθυμίστε τους να τους κρατούν ευθεία και να μην τους γέρνουν στο πλάι. Αν τις γείρετε προς τα δεξιά (ή προς την ανοιχτή πλευρά του Κωδικοποιητή), οι κάρτες Κωδικοποιητή μπορεί να πέσουν έξω. Δεδομένου ότι η αριστερή και η δεξιά κίνηση δεν είναι πάντα αξιόπιστες για τους μικρούς μαθητές, ενθαρρύνετέ τους να μην γέρνουν τον Κωδικοποιητή προς καμία κατεύθυνση.
Μια κάρτα Κωδικοποιητή έχει λανθασμένο προσανατολισμό — Υπενθυμίστε στους μαθητές να βεβαιωθούν ότι οι κάρτες Κωδικοποιητή τους έχουν τοποθετηθεί με τον σωστό προσανατολισμό - με τις λέξεις και τις εικόνες στραμμένες προς αυτές και τις εικόνες στη δεξιά (ή ανοιχτή πλευρά) της κάρτας Κωδικοποιητή. Αν οι κάρτες είναι ανάποδα ή ανάποδα, ζητήστε από τους μαθητές να τις τραβήξουν έξω και να τις τοποθετήσουν ξανά προς τη σωστή κατεύθυνση.

Οι κάρτες κωδικοποιητή τοποθετήθηκαν σωστά στα αριστερά. Το έργο αναφέρει: Όταν ξεκινάμε 123, οδηγούμε 1, οδηγούμε 1, οδηγούμε 1, στρίβουμε δεξιά και οδηγούμε 1. Στα δεξιά, η κάρτα "Στρίψτε δεξιά" Κωδικοποιητή εισάγεται ανάποδα — κάρτες κωδικοποιητή τοποθετήθηκαν σωστά στα αριστερά. Στα δεξιά, η κάρτα κωδικοποιητή "Στρίψτε δεξιά" εισάγεται ανάποδα

Μια υποδοχή κάρτας Coder εμφανίζει ένα κόκκινο φως κατά την εκτέλεση — Εάν εμφανίζεται ένα κόκκινο ενδεικτικό φως δίπλα σε μια κάρτα Coder, η κάρτα Coder ενδέχεται να μην έχει εισαχθεί πλήρως στην υποδοχή. Υπενθυμίστε στους μαθητές να σπρώξουν τις κάρτες Κωδικοποιητή μέχρι μέσα ή να τις βγάλουν και να τις τοποθετήσουν ξανά, εάν συμβεί αυτό. Δείτε την παρακάτω κινούμενη εικόνα για να δείτε ένα παράδειγμα αυτού.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον Κωδικοποιητή, ανατρέξτε στο άρθρο Χρήση της Βιβλιοθήκης STEM του Κωδικοποιητή VEX 123

< Πίσω Επιστροφή στα Εργαστήρια Επόμενο >