Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο

Βρόχοι: Απλοποίηση επαναλαμβανόμενων ενεργειών - Βασισμένο σε μπλοκ

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Εκπαιδευτικού - Ο Σκοπός αυτής της Ενότητας

  • Ο στόχος της ενότηταςPlayείναι οι μαθητές να μάθουν να προγραμματίζουν το VEX V5 Clawbot ώστε να κινείται χρησιμοποιώντας το Controller. Η εκμάθηση του τρόπου χρήσης του Χειριστηρίου είναι σημαντική εάν οι μαθητές θέλουν να συνεχίσουν να συμμετέχουν σε διαγωνισμούς. Οι ελεγκτές είναι επίσης ένας διασκεδαστικός τρόπος για τους μαθητές να μάθουν σημαντικές έννοιες προγραμματισμού όπως οι βρόχοι και τα συμβάντα. Για να ξεκινήσουν οι μαθητές την ενότηταPlay, γίνεται εισαγωγή στον προγραμματισμό με Loops. Στη συνέχεια, οι μαθητές θα κάνουν μια εξερεύνηση όπου θα μάθουν πώς να συνδέουν τον Ελεγκτή και να προγραμματίζουν το Clawbot ώστε να ανταποκρίνεται στον Ελεγκτή, χρησιμοποιώντας το μπλοκ [forever] κατεβάζοντας και εκτελώντας ένα παράδειγμα έργου. Χρησιμοποιήστε τις ερωτήσειςΚίνητρο Συζήτησηςγια να επανεξετάσετε με τους μαθητές τι είναι οι βρόχοι και πώς χρησιμοποιούνται για επαναλαμβανόμενες συμπεριφορές Clawbot.
  • Οι «βρόχοι» δίνουν στο Clawbot τη δυνατότητα να επαναλαμβάνει συμπεριφορές. Οποιοδήποτε μπλοκ ή εντολή τοποθετείται μέσα σε έναν βρόχο θα επαναλαμβάνεται σύμφωνα με τους κανόνες του βρόχου. Για παράδειγμα, οποιαδήποτε συμπεριφορά μέσα σε έναν βρόχο [για πάντα] επαναλαμβάνεται για όλη τη διάρκεια του έργου.

VEXcode V5 Forever C-block.

Ενώ ένας βρόχος [forever] επαναλαμβάνει τις συμπεριφορές στο εσωτερικό του για όλη τη διάρκεια του έργου, άλλα μπλοκ βρόχου, όπως το μπλοκ [repeat], μπορούν να οριστούν σε άλλες παραμέτρους. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα μπλοκ, επισκεφθείτε τις πληροφορίεςΒοήθειαή δείτε το σεμινάριο για τους βρόχους.

Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 με εκπαιδευτικά βίντεο επισημασμένα με κόκκινο βέλος. Από αριστερά προς τα δεξιά, η Γραμμή Εργαλείων εμφανίζει το λογότυπο V5, ένα εικονίδιο υδρόγειου σφαίρας, το Αρχείο και, στη συνέχεια, τα Εκπαιδευτικά Βίντεο.

  • Καθώς οι μαθητές ξεκινούν την εργασία ανοίγματος του παραδείγματος έργου για να εκτελέσει το Clawbot Loops, θα πρέπει επίσης να αρχίσουν να σκέφτονται τις ενέργειες του Clawbot με όρους επανάληψης. Αρχικά, οι μαθητές θα πρέπει να αποφασίσουν:

    • Ποιες συμπεριφορές πρέπει να επαναληφθούν;
    • Πόσες φορές ή για πόσο καιρό πρέπει να επαναλαμβάνονται οι συμπεριφορές;

    Το σχέδιο θα είναι απλώς η ακολουθία συμπεριφορών που πρέπει να επαναλάβει το Clawbot και το έργο θα είναι απλώς αυτές οι συμπεριφορές μεταφρασμένες στον VEXcode V5.

  • Μπορείτε να συνδέσετε τον Χειριστήριο με τον Εγκέφαλο του Ρομπότ πριν από το μάθημα για να εξοικονομήσετε χρόνο. Ή μπορείτε να ζητήσετε από τους μαθητές να το κάνουν κατά τη διάρκεια του μαθήματος ακολουθώντας τα βήματαεδώ. Μπορείτε να εκτυπώσετε αυτό το άρθρο για να το χρησιμοποιήσουν οι μαθητές.

Διάγραμμα που απεικονίζει την έννοια της απλοποίησης μιας επαναλαμβανόμενης εργασίας, όπως κάνουν οι βρόχοι στον προγραμματισμό. Στο επάνω μέρος, απεικονίζονται τέσσερα μεμονωμένα φλιτζάνια ζάχαρη, με την επιγραφή: Προσθέστε 1 φλιτζάνι ζάχαρη, ξανά και ξανά. Για να απλοποιήσουμε, το ίδιο αποτέλεσμα προκύπτει από την οδηγία: Προσθέστε 4 φλιτζάνια ζάχαρη, με τα 4 φλιτζάνια να φαίνονται μαζί.

Απλοποιήστε τα έργα με βρόχους

Ως άνθρωποι, επαναλαμβάνουμε πολλές συμπεριφορές στην καθημερινότητά μας. Από το φαγητό και τον ύπνο μέχρι το βούρτσισμα των δοντιών μας και τη βόλτα των σκύλων μας, πολλά από αυτά που κάνουμε κάθε μέρα είναι επαναλαμβανόμενα. Στο μάθημα των μαθηματικών, γνωρίζουμε ότι ο πολλαπλασιασμός ενός αριθμού με το μηδέν θα ισούται πάντα με μηδέν ή ότι ο πολλαπλασιασμός ενός αριθμού με το ένα θα ισούται πάντα με τον εαυτό του, όσες φορές κι αν το κάνουμε. Ενώ έχουμε την τάση να επαναλαμβάνουμε τις συμπεριφορές μας, οι οδηγίες μας μπορεί μερικές φορές να είναι απλοποιημένες. Για παράδειγμα, αν χρησιμοποιείτε μια συνταγή για να ψήσετε ένα κέικ, δεν θα σας έλεγε «προσθέστε 1 φλιτζάνι ζάχαρη, προσθέστε 1 φλιτζάνι ζάχαρη, προσθέστε 1 φλιτζάνι ζάχαρη, προσθέστε 1 φλιτζάνι ζάχαρη». Αντίθετα, θα σας έλεγε απλώς να προσθέσετε τέσσερα φλιτζάνια ζάχαρη και εσείς θα αφαιρούσατε 1 φλιτζάνι ζάχαρη τέσσερις φορές.

Με τα ρομπότ, τα Loops μας βοηθούν να απλοποιήσουμε τα έργα μας. Αντί να προσθέτουμε το ίδιο μπλοκ τέσσερις φορές, για παράδειγμα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε έναν βρόχο (Loop) για να πούμε στο ρομπότ να εκτελέσει την ίδια συμπεριφορά τέσσερις φορές, εξοικονομώντας χρόνο και χώρο καθώς κατασκευάζουμε τα έργα μας. Φανταστείτε μια εργασία που μπορεί να εκτελέσει ένα ρομπότ και η οποία θα απαιτούσε επανάληψη για να ολοκληρωθεί. Αυτές οι συμπεριφορές, μαζί με ένα μπλοκ Loop από την κατηγορία μπλοκ ελέγχου, είναι αυτό που θα χρειαστεί να προβάλετε για να επιτύχετε την εργασία.

Εικονίδιο "Κίνητρο για συζήτηση" Κίνητρο για συζήτηση - Επαναλαμβανόμενες συμπεριφορές

Ε:Πώς μπορεί η χρήση βρόχων να εξοικονομήσει χρόνο και να αποτρέψει σφάλματα τόσο για έναν άνθρωπο όσο και για έναν υπολογιστή/ρομπότ;
Α:Ας υποθέσουμε ότι θέλετε το ρομπότ να επαναλάβει την ίδια συμπεριφορά 10 φορές. Χωρίς τους βρόχους, θα έπρεπε να προσθέσετε το ίδιο μπλοκ στο έργο σας 10 ξεχωριστές φορές. Επειδή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα Loop, εξοικονομείτε χρόνο προσθέτοντας μπλοκ στο έργο σας και επειδή μπορείτε να επιτύχετε τον ίδιο στόχο προσθέτοντας ένα μόνο μπλοκ Loop, μπορείτε επίσης να διατηρήσετε το έργο σας απαλλαγμένο από περιττά πρόσθετα μπλοκ. Οι άνθρωποι έχουν επίσης την ικανότητα να κάνουν λάθη, ειδικά αν επαναλαμβάνουν μια συμπεριφορά ξανά και ξανά. Κάθε φορά που επαναλαμβάνεται η συμπεριφορά, μπορεί να μην έχει γίνει ακριβώς όπως πριν.

Ε:Ποια είναι μερικά από τα πλεονεκτήματα που έχουν τα ρομπότ στην επανάληψη συμπεριφορών σε σχέση με τους ανθρώπους;
Α:Οι άνθρωποι μπορούν να εκτελέσουν τις περισσότερες συμπεριφορές μόνο για ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, ενώ τα ρομπότ μπορούν να εκτελέσουν συμπεριφορές για όσο διάστημα χρειάζονται. Τα ρομπότ μπορούν να κάνουν πράγματα με συνέπεια για μεγάλο χρονικό διάστημα· δεν χρειάζονται διαλείμματα όπως οι άνθρωποι.

Ε:Πού χρησιμοποιούνται οι βρόχοι στην καθημερινότητά μας;
Α:Τα παραδείγματα θα ποικίλλουν. Ωστόσο, όλα θα πρέπει να δείχνουν σαφώς μια επαναλαμβανόμενη συνάρτηση. Ένα παράδειγμα θα μπορούσε να είναι το σχολικό πρόγραμμα. Κάθε μέρα, οι μαθητές επαναλαμβάνουν τη συμπεριφορά της μετάβασης από τη μία τάξη στην άλλη όταν χτυπάει το κουδούνι, ανάλογα με το πρόγραμμα της ημέρας.

Εικονίδιο "Επεκτείνετε τη Μάθησή σας" Επεκτείνετε τη Μάθησή σας στη Ζωή

Συχνά χρησιμοποιούμε Loops χωρίς να το συνειδητοποιούμε όταν δίνουμε οδηγίες. Κάντε κλικ εδώ (Google ) για μια άσκηση στην τάξη που θα δείξει πώς οι βρόχοι μπορούν να απλοποιήσουν ένα σύνολο οδηγιών.