Προγραμματισμός βρόχων στο VEXcode IQ
Εργαλειοθήκη Εκπαιδευτικού
-
Ο Σκοπός αυτής της Δραστηριότητας
Ο προγραμματισμός επαναλαμβανόμενων συμπεριφορών μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας βρόχους [Επανάληψη] ή [Για πάντα]. Με λίγα λόγια, τα μπλοκ [Επανάληψη] επιτρέπουν στον προγραμματιστή να ορίσει έναν συγκεκριμένο αριθμό επαναλήψεων των μπλοκ εντός του βρόχου του. Το μπλοκ [Για πάντα] επαναλαμβάνει τα μπλοκ εντός του βρόχου του για πάντα ή μέχρι να σταματήσει το έργο. Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές μαθαίνουν και για τα δύο.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον προγραμματισμό με [Επανάληψη] ή [Για πάντα] βρόχους, επισκεφθείτε τις πληροφορίες βοήθειας στο VEXcode IQ.
Ακολουθεί μια περίληψη των όσων θα κάνουν οι μαθητές σε αυτή τη δραστηριότητα:
-
Παρακολουθήστε το εκπαιδευτικό βίντεο Χρήση βρόχων .
-
Εξερευνήστε το παράδειγμα έργου Επαναλαμβανόμενες ενέργειες.
-
Συγκρίνετε και αντιπαραβάλετε μεταξύ μπλοκ [Για πάντα] και [Επανάληψη].
-
Ολοκληρώστε την Πρόκληση Τετράγωνων Βρόχων που ζητά από τους μαθητές να μετακινήσουν το Clawbot σε τετράγωνο και να ενεργοποιήσουν το νύχι και το χέρι πριν από κάθε γύρο.
Για βοήθεια με την οργάνωση των μαθητών για αυτήν τη δραστηριότητα, κάντε κλικ εδώ (Google ).
Ο Κατασκευαστής σε κάθε ομάδα θα πρέπει να προμηθευτεί τον απαιτούμενο εξοπλισμό. Ο Καταγραφέας θα πρέπει να πάρει το σημειωματάριο μηχανικής της ομάδας. Ο προγραμματιστής θα πρέπει να ανοίξει το VEXcode IQ.
| Ποσότητα | Απαιτούμενα υλικά |
|---|---|
| 1 |
VEX IQ Super Kit |
| 1 |
VEXcode IQ |
| 1 |
Σημειωματάριο Μηχανικής |
| 1 |
Χρήση βρόχων (Εκμάθηση) |
| 1 |
Παράδειγμα έργου Επαναλαμβανόμενων Ενεργειών |
Αυτή η δραστηριότητα θα σας δώσει τα εργαλεία για να προγραμματίσετε το ρομπότ σας με επαναλαμβανόμενες συμπεριφορές.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις πληροφορίες βοήθειας στο VEXcode IQ για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα μπλοκ. Για οδηγίες σχετικά με τη χρήση της λειτουργίας Βοήθεια , ανατρέξτε στο εκπαιδευτικό βοήθημα Χρήση της Βοήθειας.
Συμβουλές για τους Δασκάλους
Αν αυτή είναι η πρώτη φορά που οι μαθητές χρησιμοποιούν το VEXcode IQ, μπορούν επίσης να δουν τα Tutorials στη Γραμμή Εργαλείων για να μάθουν άλλες βασικές δεξιότητες. 
Συμβουλές για τους Δασκάλους
Δώστε στους μαθητές ένα μοντέλο για κάθε βήμα αντιμετώπισης προβλημάτων. Υπενθυμίστε στους μαθητές ότι κάθε ομάδα έχει κάποιον στο ρόλο του κατασκευαστή. Αυτό το άτομο θα πρέπει να ελέγχει αυτά τα στοιχεία τακτικά καθ' όλη τη διάρκεια της δραστηριότητας.
Βήμα 1: Προετοιμασία για τη δραστηριότητα
Πριν ξεκινήσετε τη δραστηριότητα, έχετε έτοιμα όλα αυτά τα αντικείμενα; Ο κατασκευαστής θα πρέπει να ελέγξει καθένα από τα ακόλουθα:
- Είναι όλοι οι κινητήρες και οι αισθητήρες συνδεδεμένοι στη σωστή θύρα;
- Είναι τα έξυπνα καλώδια πλήρως τοποθετημένα σε όλους τους κινητήρες και τους αισθητήρες;
- Είναι ο Εγκέφαλος ενεργοποιημένος;
- Είναι η μπαταρία φορτισμένη;
- Έχει τοποθετηθεί ο ασύρματος στον εγκέφαλο ρομπότ;
Βήμα 2: Ας ξεκινήσουμε τον προγραμματισμό με βρόχους.
Ξεκινήστε παρακολουθώντας το βίντεο οδηγίες για τη χρήση βρόχων στο VEXcode IQ. 
Το VEXcode IQ περιέχει πολλά διαφορετικά παραδείγματα έργων. Θα χρησιμοποιήσετε ένα από αυτά σε αυτήν την εξερεύνηση. Για βοήθεια και συμβουλές σχετικά με τη χρήση παραδειγματικών έργων, ανατρέξτε στο σεμινάριο Χρήση παραδειγμάτων και προτύπων.
Στη συνέχεια, ανοίξτε το παράδειγμα έργου Επαναλαμβανόμενες ενέργειες. 
Ο Προγραμματιστής θα πρέπει να ολοκληρώσει τα ακόλουθα βήματα:
- Ανοίξτε το μενού Αρχείο.
- Επιλέξτε Άνοιγμα παραδειγμάτων.
- Χρησιμοποιήστε τη γραμμή φίλτρου στο επάνω μέρος της εφαρμογής και επιλέξτε «Έλεγχος».

- Επιλέξτε και ανοίξτε το παράδειγμα έργου Επαναλαμβανόμενες Ενέργειες .

- Αποθηκεύστε το έργο σας ως «Επαναλαμβανόμενες Ενέργειες».

- Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι το όνομα του έργου «Επαναλαμβανόμενες Ενέργειες» εμφανίζεται τώρα στο παράθυρο στο κέντρο της Γραμμής Εργαλείων.
Τι ακριβώς κάνει αυτό το έργο; 
Κάντε τα εξής στο σημειωματάριό σας για τη μηχανική:
Προβλέψτε τι θα κάνει το Clawbot στο πλαίσιο του έργου. Εξηγήστε κάθε ενέργεια που θα ολοκληρώσει το ρομπότ.
Εργαλειοθήκη Δασκάλου
-
Απαντήσεις
Διευκολύνετε μια συζήτηση στην τάξη, ώστε οι μαθητές να μοιραστούν στο σημειωματάριό τους για το τι προέβλεψαν ότι θα κάνει αυτό το έργο.
Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν, αλλά οι μαθητές θα πρέπει να επισημάνουν ότι σε αυτό το έργο το ρομπότ θα κινηθεί προς τα εμπρός κατά 300 χιλιοστά και στη συνέχεια θα στρίψει δεξιά κατά 90 μοίρες, 4 φορές για να ολοκληρώσει ένα τετράγωνο. Αντί να χρησιμοποιηθούν τα ίδια 2 μπλοκ 4 φορές, το επαναλαμβανόμενο μπλοκ μειώνει τις ίδιες ενέργειες που θα έκαναν 8 μπλοκ - σε 3 μπλοκ. Οι προβλέψεις των μαθητών θα πρέπει να απαριθμούν και τις οκτώ συμπεριφορές. Το μπλοκ επανάληψης επαναλαμβάνει τις ενέργειες της κίνησης προς τα εμπρός και στη συνέχεια της στροφής.
Τα τετράδια μηχανικής των μαθητών μπορούν να διατηρούνται και να βαθμολογούνται ατομικά (Google ) ή ως ομάδα (Google ). Οι προηγούμενοι σύνδεσμοι παρέχουν διαφορετική ρουμπρίκα για κάθε προσέγγιση. Κάθε φορά που μια ρουμπρίκα περιλαμβάνεται στον εκπαιδευτικό σχεδιασμό, είναι καλή πρακτική να εξηγείται η ρουμπρίκα ή τουλάχιστον να δίνονται αντίγραφα στους μαθητές πριν από την έναρξη της δραστηριότητας.
Συμβουλές για τους Δασκάλους
-
Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξει Άνοιγμα Παραδειγμάτων από το μενού Αρχείο.
-
Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξει το Επαναλαμβανόμενες Ενέργειες Παράδειγμα έργου. Μπορείτε να επισημάνετε στους μαθητές ότι υπάρχουν αρκετές επιλογές στη σελίδα Open Examples . Υπενθυμίστε στους μαθητές ότι μπορούν να ανατρέξουν στο σεμινάριο Χρήση παραδειγμάτων και προτύπων οποιαδήποτε στιγμή κατά τη διάρκεια της εξερεύνησης.
-
Μπορείτε να ζητήσετε από τους μαθητές να προσθέσουν τα αρχικά τους ή το όνομα της ομάδας τους στο όνομα του έργου. Αυτό θα βοηθήσει στη διαφοροποίηση των προγραμμάτων αν ζητήσετε από τους μαθητές να τα υποβάλουν.
-
Δεδομένου ότι το VEXcode IQ έχει αυτόματη αποθήκευση, δεν χρειάζεται να αποθηκεύσετε ξανά το έργο.
Συμβουλές για τους Δασκάλους
-
Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξει Άνοιγμα Παραδειγμάτων από το μενού Αρχείο.
-
Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξει το Επαναλαμβανόμενες Ενέργειες Παράδειγμα έργου. Μπορείτε να επισημάνετε στους μαθητές ότι υπάρχουν αρκετές επιλογές στη σελίδα Open Examples . Υπενθυμίστε στους μαθητές ότι μπορούν να ανατρέξουν στο σεμινάριο Χρήση παραδειγμάτων και προτύπων οποιαδήποτε στιγμή κατά τη διάρκεια της εξερεύνησης.
-
Μπορείτε να ζητήσετε από τους μαθητές να προσθέσουν τα αρχικά τους ή το όνομα της ομάδας τους στο όνομα του έργου. Αυτό θα βοηθήσει στη διαφοροποίηση των προγραμμάτων αν ζητήσετε από τους μαθητές να τα υποβάλουν.
-
Δεδομένου ότι το VEXcode IQ έχει αυτόματη αποθήκευση, δεν χρειάζεται να αποθηκεύσετε ξανά το έργο.
Βήμα 3: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ [Forever] και [Repeat];

- Κοιτάξτε ξανά το παράδειγμα έργου Επαναλαμβανόμενες ενέργειες . Είναι επίσης η στοίβα των μπλοκ που φαίνεται στα δεξιά παραπάνω.
Παρατηρήστε ότι το μπλοκ [Επανάληψη] έχει τις κινήσεις που επαναλαμβάνονται μόνο 4 φορές. Οι επαναλαμβανόμενες κινήσεις σπάνια χρειάζεται να επαναλαμβάνονται για πάντα, επομένως ένα μπλοκ [Επανάληψη] χρησιμοποιείται όταν χρειάζεται μόνο ένας ορισμένος αριθμός επαναλήψεων.
Εάν το μπλοκ [Επανάληψη] αντικατασταθεί με το μπλοκ [Για πάντα], το ρομπότ θα επαναλαμβάνει απλώς σε ένα τετράγωνο για πάντα. - Ένα μπλοκ [Forever] χρησιμοποιείται συχνά με μια πρόταση υπό όρους για να ελέγχεται συνεχώς αν η συνθήκη είναι αληθής. Στη στοίβα των μπλοκ παραπάνω που είναι προσαρτημένα στο μπλοκ [Για πάντα], παρατηρήστε πώς το ρομπότ θα κινείται προς τα εμπρός μέχρι να ικανοποιήσει την συνθήκη να χτυπήσει σε κάτι με τον διακόπτη προφυλακτήρα. Εάν πατηθεί ο διακόπτης προφυλακτήρα, το ρομπότ θα περιστραφεί. Διαφορετικά, θα συνεχίσει να κινείται προς τα εμπρός.
Αυτή είναι μια πρακτική περίπτωση χρήσης του μπλοκ [Για πάντα]. Φανταστείτε ένα αυτόνομο σάρωθρο που συνεχίζει να κινείται προς τα εμπρός μέχρι να χτυπήσει σε κάτι και μετά να στρίψει.
Επεκτείνετε τη Μάθησή σας
Για να εξερευνήσετε περαιτέρω τον τρόπο χρήσης βρόχων με υποθετικές λέξεις, δημιουργήστε το έργο Floor Sweeper.
- Ζητήστε από τους μαθητές να ανοίξουν το παράδειγμα έργου Clawbot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης).

- Ζητήστε από τους μαθητές να κατασκευάσουν το παραπάνω έργο.
- Ζητήστε από τους μαθητές να αποθηκεύσουν το έργο ως «Σκούπα Δαπέδου».
- Εάν οι μαθητές χρειάζονται βοήθεια για την αποθήκευση του έργου, ανατρέξτε στο σεμινάριο Ονομασία και Αποθήκευση.

Αν οι μαθητές χρειάζονται βοήθεια με κάποιο από τα μπλοκ, παραπέμψτε τους στις πληροφορίες ή στο σεμινάριο Βοήθεια
Ζητήστε από τους μαθητές να και εκτελέσουν το έργογια να παρατηρήσουν πώς κινείται το ρομπότ. Εάν οι μαθητές χρειάζονται βοήθεια, κατευθύνετέ τους στο σεμινάριο «Λήψη και εκτέλεση έργου» στο VEXcode IQ.
Στη συνέχεια, ξεκινήστε μια συζήτηση στην τάξη και ζητήστε από τους μαθητές να εξηγήσουν γιατί χρησιμοποιήθηκε το μπλοκ [Για πάντα] αντί για το μπλοκ [Επανάληψη].
Οι μαθητές θα πρέπει να σημειώσουν ότι χρησιμοποιείται ένα μπλοκ [Για πάντα] επειδή αυτό το έργο ελέγχει συνεχώς αν πατιέται ο διακόπτης προφυλακτήρα.
Εργαλειοθήκη Εκπαιδευτικού
-
Προετοιμασία της Πρόκλησης
Βάλτε τους μαθητές να προγραμματίσουν το ρομπότ να κινείται σε ένα τετράγωνο, να εμφανίζει χρώματα, να παράγει ήχους και να κινεί το Νύχι και το Βραχίονα! Οι μαθητές θα προχωρήσουν το παράδειγμα του έργου με τις Επαναλαμβανόμενες Δράσεις ένα βήμα παραπέρα ενσωματώνοντας το Χέρι και το Νύχι καθώς και ήχους και χρώματα.
- Για πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο οργάνωσης μιας τάξης για μια δραστηριότητα, κάντε κλικ εδώ (Google ).
Βήμα 4: Η Πρόκληση Σταμάτα και Ξεκίνα!

- Βάλτε το Clawbot σας να κινείται σε ένα τετράγωνο.
- Πριν από κάθε στροφή:
- Το νύχι πρέπει να ανοίγει και να κλείνει.
- Το χέρι πρέπει να ανυψώνεται και να κατεβαίνει.
- Η λυχνία LED αφής πρέπει να εμφανίζει τουλάχιστον ένα χρώμα.
- Πρέπει να αναπαραχθεί τουλάχιστον ένας ήχος.
- Το Clawbot δεν μπορεί να οδηγήσει κατά μήκος μιας πλευράς του τετραγώνου περισσότερες από μία φορές.
- Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το παράδειγμα έργου Επαναλαμβανόμενες Ενέργειες ως σημείο εκκίνησης, αλλά αποθηκεύστε το ως StopAndGo πριν κάνετε οποιεσδήποτε αλλαγές.

Στο σημειωματάριο μηχανικής σας, σχεδιάστε τα εξής:
- Ζητήστε από τον Οδηγό και τον Καταγραφέα να σχεδιάσουν τη λύση σας και να προβλέψουν τι θα κάνει το Clawbot για κάθε μπλοκ στο έργο σας.
- από τον Προγραμματιστή νακαι το έργο σας για να το δοκιμάσει πριν το υποβάλει.
- Ζητήστε από τον Κατασκευαστή να κάνει αλλαγές στο έργο όπως απαιτείται και να επικοινωνήσει με τον Καταγραφέα για να κρατήσει σημειώσεις σχετικά με τις αλλαγές κατά τη διάρκεια των δοκιμών.
Εργαλειοθήκη Δασκάλου
-
Λύση
Κίνητρο για συζήτηση
-
Αναστοχασμός της δραστηριότητας
Ε: Κινήθηκε το Clawbot όπως το περιμένατε;
Α: Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν. Ωστόσο, ο στόχος αυτής της ερώτησης είναι η προώθηση της γνωστικής σκέψης. Οι μαθητές ξεκίνησαν προβλέποντας συμπεριφορές πριν τις δοκιμάσουν, καταγράψουν τα αποτελέσματά τους και αναστοχαστούν.
Ε: Ποια είναι η μεγαλύτερη πρόκληση στην κίνηση του Βραχίονα και του Νυχιού εκτός από το παράδειγμα του έργου Επαναλαμβανόμενες Ενέργειες;
Α: Ενώ οι απαντήσεις μπορεί να διαφέρουν, μια συνηθισμένη απάντηση θα πρέπει να είναι ότι οι μαθητές ίσως έπρεπε να δοκιμάσουν πόσες μοίρες πρέπει να ανοίγει και να κλείνει το Νύχι και πόσες μοίρες πρέπει να κινείται πάνω και κάτω το Βραχίονα.
Ε: Πώς η χρήση της επανάληψης αυξάνει την αποτελεσματικότητα του έργου;
Α: Χωρίς τον βρόχο [Επανάληψη], το Clawbot θα εκτελούσε τις συμπεριφορές όπως καθορίζονται από τα μπλοκ στο έργο μόνο μία φορά. Ο βρόχος [Επανάληψη] λέει στο Clawbot να εκτελέσει όλα τα μπλοκ 4 φορές για να σχηματίσει ένα τετράγωνο.
