Opettajan työkalupakki
-
Tämän lukemisen tarkoitus
Tämä STEM-laboratorio keskittyy robotin ohjelmoimiseen vastaamaan havaitsemiinsa olosuhteisiin. Tämän ensimmäisen käsittelyn tarkoituksena on esitellä ajatus ehdollisista ehdoista, boolen (TOSI tai EPÄTOSI) ehdoista ja hyödyistä, joita nämä ohjelmointirakenteet sisällytetään projektiin. Opiskelijoiden tulee ymmärtää, että ehdollinen ohjelmointi parantaa robotin reagointia ympäristöönsä.
Robottia katsoessaan se saattaa vaikuttaa tekevän päätöksiä omasta käyttäytymisestään, mutta ohjelmoinnin sisällä se tarkistaa olosuhteet ja ryhtyy toimiin asianmukaisesti. Opiskelijat voisivat pohtia, kuinka olosuhteet vaikuttavat heidän omiin tietoihinsa perustuviin päätöksiinsä.
Tehtävä päätös: Pitäisikö minun ottaa sateenvarjo?
Nykyinen kunto: Todennäköisesti sataa (TOSI).
Päätös: Ota sateenvarjo.
Päätöksenteko
Alkeimmalla tasollaan ohjelmat on kirjoitettu suorittamaan yksinkertaisia käyttäytymissarjoja. Haluat esimerkiksi, että robotti ajaa eteenpäin ja tekee myös käännöksiä päästäkseen määränpäähän. Mutta entä jos haluat, että robotti odottaa oikeaa aikaa aloittaakseen ajamisen ja suorittaakseen reittinsä? Se vaatisi ohjelmointia ehdollisilla lauseilla. Käytät ehdollista lauseketta määrittääksesi, mikä on "oikea aika aloittaa" projektissasi. Ehkä "oikea aika" on painikkeen painamisen jälkeen tai kun anturi havaitsee tietyn tason ja sitten alkaa ajaa. Kun katsot robotin käyttäytymistä, näyttää siltä, että se päättää milloin aloittaa ajamisen, mutta se johtuu siitä, että asetat ehdon, milloin ajon pitäisi alkaa.
Ehdolliset lauseet ovat tehokkaita ohjelmointikäskyjä, jotka käyttävät loogista (TRUE tai FALSE) ehtoa ja mahdollistavat projektien kehittämisen, joissa robotti käyttäytyy eri tavalla riippuen siitä, mitä se aistii.
Seuraavassa esimerkissä, jos Brain Up -painiketta painetaan (TRUE), robotti ajaa eteenpäin. Jos Brain Up -painiketta ei paineta (FALSE), robotti lopettaa ajamisen. Tämä näyttää robotin ajavan eteenpäin vain, kun Brain Up -painiketta painetaan, muuten robotti pysähtyy.
Laajenna oppimistasi
Laajenna tätä toimintaa pyytämällä oppilaitasi muodostamaan pareja ryhmiin ja luomaan sokkelopiirros, jonka toinen joukkue saa valmiiksi. Labyrintti vaatii vähintään kolmesta viiteen ehdollista lausetta. Jatka esimerkiksi eteenpäin, kunnes on seinä. Sitten käänny vasemmalle. Opiskelijoiden tulee kirjoittaa ratkaisu sokkeloon vuokaavion muodossa. Oppilaiden tulee sitten vaihtaa sokkeloita toisen tiimin kanssa, jonka pitäisi puolestaan luoda sokkeloon ratkaisu vuokaavion muodossa. Kahden joukkueen tulee sitten vertailla vastauksia nähdäkseen, kuinka läheisesti ne vastaavat toisiaan.
Jos haluat liittää tämän toiminnon verkko- tai mobiilipeleihin, pyydä oppilaitasi kuvaamaan suosikkipelinsä/sovelluksensa tavoite. Pyydä sitten oppilaita luomaan vuokaavio, jossa esitetään kymmenen ensimmäistä kyllä/ei tai tosi/epätosi päätöstä, joita he noudattavat pelissään.