Εισαγωγή στις συμπεριφορές των ρομπότ
Εργαλειοθήκη Εκπαιδευτικού
-
Ο Σκοπός αυτής της Ενότητας
Στόχος της ενότητας Παιχνίδι είναι να μάθουν οι μαθητές να προγραμματίζουν το ρομπότ αυτόματου πιλότου ώστε να κινείται προς τα εμπρός και προς τα πίσω χρησιμοποιώντας το μπλοκ [drive]. Για να ξεκινήσουν οι μαθητές την ενότητα Παιχνίδι, εισάγονται στις συμπεριφορές προγραμματισμού. Στη συνέχεια, οι μαθητές θα κάνουν μια εξερεύνηση όπου θα μάθουν πώς να προγραμματίζουν τον αυτόματο πιλότο να κινείται προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Διαβάστε αυτήν τη σελίδα με τους μαθητές πριν προχωρήσετε στην εξερεύνηση Εμπρός και Πίσω. Χρησιμοποιήστε τις ερωτήσεις Κίνητρο για συζήτηση ( Google Doc / .docx / .pdf ) για να επανεξετάσετε με τους μαθητές ποιες είναι οι βασικές συμπεριφορές και γιατί αποτελούν τα δομικά στοιχεία για τον προγραμματισμό ενός ρομπότ.
Εργαλειοθήκη Εκπαιδευτικού
-
Συμπεριφορές Ρομπότ
Οι «συμπεριφορές» είναι ένας πολύ βολικός τρόπος για να μιλήσουμε για το τι κάνει το ρομπότ και τι πρέπει να κάνει. Προχωρώντας μπροστά, σταματώντας, στρίβοντας, ψάχνοντας για ένα εμπόδιο… όλα αυτά είναι συμπεριφορές.
Καθώς οι μαθητές ξεκινούν την εργασία του προγραμματισμού, θα πρέπει επίσης να αρχίσουν να σκέφτονται τις ενέργειες του ρομπότ από άποψη συμπεριφοράς. Όταν οι μαθητές προγραμματίζουν, θα πρέπει να ακολουθούν τα εξής βήματα:
-
Αρχικά, διαμορφώνουν ένα σχέδιο για το ρομπότ ώστε να εκτελέσει την επιθυμητή ενέργεια.
-
Στη συνέχεια, μεταφράζουν αυτό το σχέδιο σε ένα πρόγραμμα που μπορεί να ακολουθήσει το ρομπότ.
Το σχέδιο θα είναι απλώς η ακολουθία συμπεριφορών που πρέπει να ακολουθήσει το ρομπότ και το πρόγραμμα θα είναι απλώς αυτές οι συμπεριφορές μεταφρασμένες σε VEXcode IQ Blocks.
Η ανάλυση των εργασιών σε μικρότερες συμπεριφορές και στη συνέχεια η δημιουργία λύσεων με αυτές τις συμπεριφορές είναι μια δεξιότητα που μπορεί να εφαρμοστεί σε πολλά διαφορετικά θέματα. Αυτό είναι επίσης ένα παράδειγμα Υπολογιστικής Σκέψης. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την Υπολογιστική Σκέψη, δείτε εδώ: https://k12cs.org/computational-thinking/
Πολυπλοκότητα Προγραμματισμού
Τα ρομπότ μπορούν να σχεδιαστούν για να εκτελούν πολλά διαφορετικά είδη εργασιών. Μερικές από αυτές τις εργασίες είναι πολύ απλές, όπως το άνοιγμα μιας αυτόματης πόρτας. Άλλα δεν είναι τόσο απλά, όπως ένα ρομπότ που κινείται σε μια αποθήκη για να συλλέξει είδη για μια παραγγελία. Όσο περίπλοκη κι αν είναι η εργασία, μπορεί να αναλυθεί σε απλούστερες. Αυτές οι εργασίες είναι γνωστές ως συμπεριφορές και αποτελούν τα δομικά στοιχεία του ρομποτικού προγραμματισμού.
Η συμπεριφορά είναι ο τρόπος με τον οποίο ενεργεί ένα ρομπότ και μπορεί να κυμαίνεται από βασικό έως πολύπλοκο, ανάλογα με τον τρόπο κατασκευής ή προγραμματισμού του. Ένα απλό κινητό ρομπότ όπως το Autopilot έχει μόνο δύο κινητήρες, επομένως η συμπεριφορά του θα περιλαμβάνει την περιστροφή αυτών των κινητήρων για την επίτευξη των στόχων του. Με περισσότερο σχεδιασμό και κωδικοποίηση, μπορείτε να ξεκινήσετε από αυτήν τη βασική συμπεριφορά και να εφαρμόσετε πιο σύνθετες συμπεριφορές.
Κίνητρο για συζήτηση
-
Βασική οδήγηση
Ε: Η οδήγηση προς τα εμπρός και προς τα πίσω είναι βασικές συμπεριφορές που είναι σημαντικό να κατακτήσετε. Η οδήγηση προς τα εμπρός και προς τα πίσω μπορεί να είναι οι πρώτες δραστηριότητες που μαθαίνετε όταν οδηγείτε αυτοκίνητο. Γιατί πιστεύετε ότι είναι σημαντικό να μάθουμε πρώτα αυτές τις συμπεριφορές;
A: Οι μαθητές θα μπορούσαν να απαντήσουν με μια ποικιλία απαντήσεων, αλλά η ιδέα είναι ότι είναι σημαντικό να μάθουμε πρώτα τις βασικές συμπεριφορές προτού επιχειρήσουμε πιο δύσκολες συμπεριφορές. Μπορείτε να το συγκρίνετε με την εκμάθηση βασικών μαθηματικών πράξεων πρόσθεσης και αφαίρεσης πριν μάθετε πώς να δανείζεστε και να μεταφέρετε όταν προσθέτετε μεγαλύτερους αριθμούς.
Ε: Αναφέρετε τους τύπους μονάδων που μπορεί να θέλετε να χρησιμοποιήσετε για να μετρήσετε την απόσταση οδήγησης του ρομπότ σας, είτε προς τα εμπρός είτε προς τα πίσω. Σημείωση: οποιοσδήποτε τύπος μονάδας είναι αποδεκτός!
A: Οι μαθητές θα μπορούσαν να απαντήσουν με οποιεσδήποτε μονάδες μέτρησης είναι εξοικειωμένοι, όπως ίντσες, εκατοστά, πόδια ή μέτρα. Οι μαθητές θα μπορούσαν επίσης να απαντήσουν με μονάδες όπως το μήκος ενός θρανίου, ενός σημειωματάριου ή της τάξης.
Επεκτείνετε τη Μάθησή σας
-
Σύγκριση Μονάδων Μέτρησης
Ακολουθεί ένα παράδειγμα μιας επιπλέον μαθηματικής δραστηριότητας. Στον πίνακα, γράψτε όλες τις μονάδες μέτρησης με τις οποίες απαντούν οι μαθητές. Ζητήστε από τους μαθητές να ταξινομήσουν τις μονάδες στον πίνακα από τη μικρότερη στη μεγαλύτερη. Για παράδειγμα, σκεφτείτε ότι μια ίντσα είναι μεγαλύτερη από ένα εκατοστό, αλλά ένα πόδι είναι μικρότερο από ένα γραφείο. Αυτό το παράδειγμα δείχνει τη σημασία των σχέσεων μέτρησης. Μέσω αυτών των παραδειγμάτων, οι μαθητές μπορούν να κάνουν καλύτερες εκτιμήσεις και κρίσεις σχετικά με τις αποστάσεις αργότερα σε αυτό το εργαστήριο.