Στροφή αριστερά και δεξιά
Εργαλειοθήκη Εκπαιδευτικού
-
Ο Σκοπός αυτής της Ενότητας
Στόχος της ενότητας «Παιχνίδι» είναι να μάθουν οι μαθητές να προγραμματίζουν το ρομπότ αυτόματου πιλότου να στρίβει αριστερά ή δεξιά χρησιμοποιώντας τη λειτουργία στροφές για μπλοκ. Για να ξεκινήσουν οι μαθητές την ενότητα Παιχνίδι, εισάγονται στις συμπεριφορές προγραμματισμού. Στη συνέχεια, οι μαθητές θα κάνουν μια έρευνα όπου θα μάθουν πώς να προγραμματίζουν τον αυτόματο πιλότο να στρίβει αριστερά και δεξιά. Διαβάστε αυτήν τη σελίδα με τους μαθητές πριν προχωρήσετε στην εξερεύνηση της στροφής. Χρησιμοποιήστε τις ερωτήσεις «Παρακινήστε μια συζήτηση» (Google ) για να επανεξετάσετε με τους μαθητές ποιες είναι οι βασικές συμπεριφορές και γιατί αυτές 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. Το να προχωράς μπροστά, να σταματάς, να στρίβεις, να ψάχνεις 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/
Σκέφτομαι σαν ρομπότ
Οι άνθρωποι είναι πολύπλοκοι και μπορούν να σκεφτούν με πολύπλοκους τρόπους. Άλλοτε σκεφτόμαστε τα πράγματα συνειδητά και άλλοτε ασυνείδητα. Χρειάζεται ποτέ να σκεφτείς την αναπνοή για να μπορέσεις να αναπνεύσεις; Τι θα λέγατε για την επίλυση ενός μαθηματικού προβλήματος; Τώρα σκεφτείτε πώς φτάσατε από την πόρτα της τάξης στη θέση σας. Σκεφτόσασταν κάθε βήμα και στροφή ή σκεφτόσασταν κάτι άλλο;
Τα ρομπότ δεν σκέφτονται πολλά πράγματα και δεν έχουν υποσυνείδητο για να τα βοηθήσει όπως οι άνθρωποι. Τα ρομπότ μπορούν να κάνουν μόνο αυτό για το οποίο είναι προγραμματισμένα. Όλες οι εργασίες ενός ρομπότ μπορούν να αναλυθούν σε απλούστερες και αυτές οι απλούστερες εργασίες είναι γνωστές ως συμπεριφορές - τα δομικά στοιχεία του προγραμματισμού ρομποτικής.
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. Ο αυτόματος πιλότος θα χρησιμοποιεί απλές συμπεριφορές όπως κίνηση προς τα εμπρός, όπισθεν και στροφή για να ολοκληρώσει μεγαλύτερες εργασίες.
Πώς σκέφτεστε λοιπόν σαν ρομπότ; Φανταστείτε μια εργασία που θέλετε να κάνει το ρομπότ. Τώρα φανταστείτε κάθε βήμα που θα πρέπει να κάνει το ρομπότ για να εκτελέσει αυτήν την εργασία. Αυτές είναι οι συμπεριφορές που θα χρειαστεί να προγραμματίσετε για να επιτύχετε την εργασία.
Παρακίνηση συζήτησης
-
Στροφή κατά την οδήγηση
Ε: Όπως ακριβώς και η οδήγηση προς τα εμπρός και προς τα πίσω, η στροφή είναι μια βασική συμπεριφορά που είναι σημαντικό να κατακτηθεί. 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: Πόσες φορές υπολογίζετε ότι γυρίζετε καθώς κινείστε κατά τη διάρκεια της ημέρας;
Α: Οι μαθητές θα μπορούσαν να απαντήσουν με οποιονδήποτε αριθμό, αλλά είναι πιθανό να είναι πολύ μεγάλος αριθμός! Η στροφή είναι μια βασική κίνηση που όλοι κάνουμε πολύ συχνά.
Ε: Πόσες εργασίες μπορείτε να απαριθμήσετε που μπορείτε να κάνετε χωρίς να τις σκέφτεστε;
Α: Οι μαθητές θα μπορούσαν να απαντήσουν με οποιαδήποτε δραστηριότητα, όπως αναπνοή ή καρδιακό παλμό, την οποία δεν ελέγχουν συνειδητά. Οι μαθητές θα μπορούσαν επίσης να απαντήσουν με σημεία της ρουτίνας τους που δεν σκέφτονται πολύ, όπως το βούρτσισμα των δοντιών το πρωί. Επισημάνετε ότι και οι ενήλικες το κάνουν αυτό, με παραδείγματα όπως το να οδηγούν για να πάνε στη δουλειά. Μπορείτε επίσης να επισημάνετε ότι οι μαθητές μπορούν να κάνουν πολλά πράγματα ταυτόχρονα, όπως να μουρμουρίζουν ένα τραγούδι ενώ λύνουν ένα μαθηματικό πρόβλημα.
Επεκτείνετε τη Μάθησή σας
-
Σκεπτόμενοι σαν Ρομπότ
Χωρίς να γυρίσεις, δεν θα μπορούσες να πας πουθενά! Βάλτε τους μαθητές να πάνε στην πόρτα της τάξης και να μετρήσουν πόσα βήματα και στροφές χρειάζονται για να καθίσουν στο θρανίο τους. Οι μαθητές θα πρέπει να καταγράφουν κάθε τμήμα της διαδρομής τους από την πόρτα μέχρι τη θέση τους στα τετράδια μηχανικής τους και να προσπαθούν να σχεδιάσουν ένα διάγραμμα με ετικέτες. Ένα παράδειγμα αυτού θα μπορούσε να είναι:
-
Ξεκινήστε από την πόρτα
-
Περπάτησε 8 βήματα μπροστά
-
Στρίψτε αριστερά 90 μοίρες
-
Περπάτα ευθεία 4 βήματα
-
Στρίψτε δεξιά 90 μοίρες
-
Κάτσε κάτω
Βάζοντας τους μαθητές να χαράξουν την πορεία τους σε μικρά βήματα, θα σκεφτούν πώς ένα ρομπότ θα μπορούσε να προγραμματιστεί ώστε να κινείται και να στρίβει για να επιτύχει έναν στόχο.