Opettajan työkalupakki
-
Tämän osan tarkoitus
Play-osion tavoitteena on, että opiskelijat oppivat ohjelmoimaan Autopilot-robotin kääntymään vasemmalle tai oikealle käyttämällä käännöstä kappaleelle. Play-osion alussa opiskelijat tutustutaan ohjelmointikäyttäytymiseen. Seuraavaksi opiskelijat tekevät tutkimuksen, jossa he oppivat ohjelmoimaan Autopilotin kääntymään vasemmalle ja oikealle. Lue tämä sivu oppilaiden kanssa ennen kuin siirryt Turning-tutkimukseen. Motivoi keskustelua (Google / .docx / .pdf) -kysymyksillä voit tarkastella oppilaiden kanssa, mitä peruskäyttäytymistä ovat ja miksi ne ovat robotin ohjelmoinnin rakennuspalikoita.
Opettajan työkalupakki
-
Robotin käyttäytyminen
Käyttäytyminen” ovat erittäin kätevä tapa puhua siitä, mitä robotti tekee ja mitä sen tulee tehdä. Eteenpäin liikkuminen, pysähtyminen, kääntyminen, esteen etsiminen - nämä ovat kaikki käyttäytymismalleja.
Kun opiskelijat aloittavat ohjelmointitehtävän, heidän tulee myös alkaa miettiä robotin toimintaa käyttäytymisen kannalta. Kun opiskelijat ohjelmoivat, heidän tulee noudattaa näitä vaiheita:
-
Ensin he laativat suunnitelman, jolla robotti suorittaa halutun toiminnon.
-
Seuraavaksi he kääntävät suunnitelman ohjelmaksi, jota robotti voi seurata.
Suunnitelma on yksinkertaisesti käyttäytymisjärjestys, jota robotin on noudatettava, ja ohjelma on vain VEXcode IQ -lohkoiksi käännetty käyttäytyminen.
Tehtävien jakaminen pienempiin käyttäytymismuotoihin ja sitten ratkaisujen rakentaminen näillä käyttäytymismalleilla on taito, jota voidaan soveltaa moniin eri aiheisiin. Tämä on myös esimerkki laskennallisesta ajattelusta. Lisätietoja laskennallisesta ajattelusta on täällä: https://k12cs.org/computational-thinking/
Ajattelee kuin robotti
Ihmiset ovat hyvin monimutkaisia ja voivat ajatella hyvin monimutkaisilla tavoilla. Joskus ajattelemme asioita tietoisesti ja joskus tiedostamatta. Pitääkö sinun koskaan ajatella hengittämistä saadaksesi itsesi hengittämään? Entä matematiikan tehtävän tekeminen? Mieti nyt, kuinka pääsit luokkahuoneen ovelta istuimellesi. Mietitkö jokaista askelta ja käännettä vai ajattelitko jotain muuta?
Robotit eivät ajattele monia asioita, eikä heillä ole alitajuntaa, joka auttaisi heitä ihmisten tavoin. Robotit voivat tehdä vain sen, mitä ne on ohjelmoitu tekemään. Kaikki robottitehtävät voidaan jakaa yksinkertaisempiin, ja nämä yksinkertaisemmat tehtävät tunnetaan käyttäytymismuotoina – robotiikan ohjelmoinnin rakennuspalikoita.
Käyttäytyminen on tapa, jolla robotti toimii, ja se voi vaihdella yksinkertaisesta monimutkaiseen riippuen siitä, miten robotti on rakennettu tai ohjelmoitu. Yksinkertaisessa mobiilirobotissa, kuten Autopilotissa, on vain kaksi moottoria, joten sen käyttäytyminen edellyttää näiden moottoreiden kääntämistä tavoitteidensa saavuttamiseksi. Autopilotti käyttää yksinkertaisia käyttäytymismalleja, kuten eteenpäin, taaksepäin ja kääntymistä suurempien tehtävien suorittamiseen.
Joten miten ajattelet kuin robotti? Kuvittele tehtävä, jonka haluat robotin tekevän. Kuvittele nyt jokainen askel, joka robotin olisi tehtävä suorittaakseen tämän tehtävän. Nämä ovat käyttäytymismalleja, jotka sinun on ohjelmoitava tehtävän saavuttamiseksi.
Motivoi keskustelua
-
Kääntäminen ajon aikana
K: Aivan kuten eteen- ja taaksepäin ajaminen, kääntyminen on peruskäyttäytyminen, joka on tärkeää hallita. Miksi mielestäsi on tärkeää oppia nämä käytökset ensin?
A: Oppilaat voisivat vastata useilla eri vastauksilla, mutta ajatuksena on, että peruskäyttäytymiset on tärkeää oppia ensin, ennen kuin yritetään tehdä vaikeampaa. Voit verrata sitä matematiikan perustietojen yhteen- ja vähennyslaskujen oppimiseen ennen kuin opit lainaamaan ja kantamaan, kun lisäät suurempia lukuja.
K: Kuinka monta kertaa arvelet kääntyväsi liikkuessasi päivän aikana?
A: Oppilaat voisivat vastata millä tahansa numerolla, mutta se on todennäköisesti erittäin suuri luku! Kääntäminen on perusliike, jota teemme kaikki hyvin usein.
K: Kuinka monta tehtävää voit luetella, mitä voit tehdä ajattelematta niitä?
A: Oppilaat voisivat vastata millä tahansa toiminnalla, kuten hengityksellä tai sydämenlyönnillä, joita he eivät tietoisesti hallitse. Opiskelijat voivat myös vastata rutiineihinsa sellaisilla osilla, joita he eivät juuri ajattele, kuten hampaiden harjaamista aamulla. Huomioi, että myös aikuiset tekevät tätä esimerkkinä, kuten töihin ajaminen. Voit myös huomauttaa, että oppilaat voivat tehdä monia asioita kerralla, kuten hyräillä kappaleen mukana tehdessään matemaattisia tehtäviä.
Laajenna oppimistasi
-
Ajattele kuin robotti
Ilman kääntymistä et pääsisi minnekään! Pyydä oppilaita menemään luokkahuoneen ovelle ja laskemaan, kuinka monta askelta ja kierrosta heillä kuluu istuakseen pöytänsä ääressä. Opiskelijoiden tulee kirjata jokainen osa polkunsa ovelta istuimelleen tekniikan muistikirjaansa ja yrittää piirtää merkitty kaavio. Esimerkki tästä voisi olla:
-
Aloita ovesta
-
Kävele 8 askelta eteenpäin
-
Käänny vasemmalle 90 astetta
-
Kävele suoraan 4 askelta
-
Käänny oikealle 90 astetta
-
Istu alas
Oppilaiden seuraaminen pienin askelin saa heidät ajattelemaan, kuinka robotti voitaisiin ohjelmoida liikkumaan ja kääntymään saavuttaakseen myös tavoitteen.