पृष्ठभूमि
बग ढूंढो! STEM लैब यूनिट आपको और आपके छात्रों को उन परियोजनाओं के बारे में बात करने और उन्हें ठीक करने का एक तरीका प्रदान करती है जब 123 रोबोट वह काम नहीं करता है जो उसे करना चाहिए। छात्र अपने कोड में बग की अवधारणा के बारे में जानेंगे, और विभिन्न परियोजनाओं में बग की पहचान करने, उसे ढूंढने और ठीक करने के लिए डिबगिंग प्रक्रिया से गुजरेंगे। यह डिबगिंग प्रक्रिया छात्रों को 123 रोबोट के साथ कोडिंग चुनौतियों का सामना करते समय स्वयं समस्या समाधान करने की रणनीतियाँ प्रदान करती है
बग क्या है?
बग कोडिंग प्रोजेक्ट में एक त्रुटि है जिसके कारण रोबोट इच्छित व्यवहार से भिन्न तरीके से कार्य करता है। बग कैसे उत्पन्न होते हैं? किसी रोबोट से कोई क्रिया करवाने के लिए, प्रोग्रामिंग भाषा या नियमों का एक समूह जिसमें प्रतीकों द्वारा क्रियाओं का प्रतिनिधित्व किया जाता है, का उपयोग किया जाता है। इस यूनिट में, कोडर और कोडर कार्ड 123 रोबोट के लिए प्रोग्रामिंग भाषा हैं। प्रत्येक कोडर कार्ड एक कमांड है, जो प्रोग्रामिंग भाषा द्वारा परिभाषित रोबोट व्यवहार से मेल खाता है। उदाहरण के लिए, एक 'ड्राइव 1' कोडर कार्ड (कमांड) 123 रोबोट को 1 कदम आगे बढ़ने का कारण बनता है (व्यवहार)।
यदि वे कोडर कार्ड बिल्कुल सटीक नहीं हैं (उदाहरण के लिए, दाएं मुड़ने के बजाय बाएं मुड़ने का निर्देश), तो रोबोट का व्यवहार हमारी अपेक्षा के अनुरूप नहीं होगा। 123 रोबोट के व्यवहार को बदलने के लिए, हम अपने प्रोजेक्ट में मौजूद कमांड या कोडर कार्ड को बदलते हैं। जैसे-जैसे छात्र इस यूनिट के दौरान बग और डीबगिंग के बारे में बात करते हैं, रोबोट के व्यवहार और कोडर कार्ड कमांड के बीच संबंध बनाने में उनकी मदद करें जो इसकी प्रोग्रामिंग भाषा का निर्माण करते हैं।
रोबोट ठीक वही करते हैं जो हम उन्हें करने के लिए कहते हैं, इसलिए हमारा कोड सटीक और सही होना चाहिए। सावधानीपूर्वक प्रोजेक्ट की योजना बनाने से बग्स को रोकने में मदद मिल सकती है, हालांकि, डिबगिंग कोडिंग का एक सामान्य हिस्सा है और बग्स की उम्मीद की जानी चाहिए। छात्रों के लिए पहली बार में अपना प्रोजेक्ट पूरी तरह से सही करना मुश्किल होगा, इसलिए 123 रोबोटों को अलग-अलग काम करने के लिए कोड करते समय बग ढूंढना और उन्हें ठीक करना एक लगातार सीखने का अनुभव होगा
किसी प्रोजेक्ट में बग है या नहीं, यह पहचानने के लिए छात्रों को प्रोजेक्ट का लक्ष्य पता होना चाहिए ताकि वे प्रोजेक्ट चलने पर रोबोट के अपेक्षित व्यवहार की तुलना उसके वास्तविक व्यवहार से कर सकें। फाइंड ए बग! में STEM लैब यूनिट में, 123 रोबोट के अपेक्षित व्यवहार के एनिमेशन का उपयोग छात्रों के साथ इस साझा लक्ष्य को स्थापित करने में मदद करने के लिए किया जा सकता है। वे देख सकते हैं कि रोबोट को कैसे चलना चाहिए, फिर उस रास्ते को अपनी टाइल पर ट्रेस कर सकते हैं या उस रास्ते को जोर से बोल सकते हैं। डीबगिंग प्रक्रिया शुरू करने से पहले परियोजना के लक्ष्य की समीक्षा करने के लिए कुछ समय निकालने से यह सुनिश्चित होगा कि सभी छात्र रोबोट के कार्य के बारे में एकमत हैं, ताकि वे आसानी से पहचान सकें कि व्यवहार में कोई अंतर है या नहीं
आप किसी प्रोजेक्ट को डीबग कैसे करते हैं
डीबगिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा किसी प्रोजेक्ट में मौजूद बग की पहचान की जाती है, उसे ढूंढा जाता है और ठीक किया जाता है ताकि 123 रोबोट इच्छानुसार व्यवहार कर सके। परियोजना के लक्ष्य के बारे में स्पष्ट जानकारी होने पर, छात्र तीन चरणों वाली प्रक्रिया का पालन कर सकते हैं: पहचानें कि कोई अप्रत्याशित व्यवहार हो रहा है, परियोजना में उस कोडर कार्ड (कार्डों) को खोजें जो उस अप्रत्याशित व्यवहार का कारण बनते हैं, और कोड को ठीक करें ताकि रोबोट को इच्छानुसार व्यवहार करने के लिए किसी अन्य कोडर कार्ड (कार्डों) का उपयोग किया जा सके।
कक्षा में यह कैसा दिखेगा? अपने छात्रों के साथ, सबसे पहले आपको परियोजना के लक्ष्य को दोहराना चाहिए, इससे पहले कि छात्र 123 रोबोट के साथ अपना कोड चलाएं, ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे अपेक्षित व्यवहार को जानते हैं
- बग की पहचान करें – बग की पहचान करने के लिए, छात्रों को प्रोजेक्ट के चलने के दौरान रोबोट को देखना चाहिए। जब वे रोबोट को अपनी अपेक्षा से अलग तरीके से चलते हुए देखते हैं, तो वे अपने समूह या शिक्षक को किसी गड़बड़ी के बारे में सूचित कर सकते हैं। इसके बाद छात्रों को यह समझाना चाहिए कि क्या गलत हुआ - जैसे 'रोबोट को बाएं मुड़ना चाहिए था', लेकिन वह दाएं मुड़ गया; या 'उसे केवल 1 कदम चलना था, लेकिन वह 2 कदम चल गया'। प्रक्रिया के अगले चरण पर जाने से पहले यह सुनिश्चित कर लें कि समूह के सभी सदस्य समस्या के बारे में सहमत हों।
- यदि प्रोजेक्ट में कई बग हैं, तो सबसे होने वाले से शुरू करें। पाए गए प्रत्येक बग के लिए डिबगिंग प्रक्रिया को अलग-अलग फॉलो करें।
- पता लगाएँ – इसके बाद, छात्रों को अपने प्रोजेक्ट को देखना चाहिए, पता के लिए कि कौन सा कोडर कार्ड अप्रत्याशित व्यवहार का कारण बन रहा है। छात्र कोडर कार्ड पर मौजूद आइकनों को पढ़कर या उनका उपयोग करके 'बाएं' या 'दाएं' जैसे मुख्य शब्दों या '1' या '2' जैसी संख्याओं को खोजकर प्रोजेक्ट में मौजूद बग की तुरंत पहचान कर सकते हैं। उन्हें त्रुटि का पता लगाने के लिए प्रोजेक्ट को दोबारा चलाने की आवश्यकता हो सकती है - छात्रों को याद दिलाएं कि 123 रोबोट पर चल रहे कोडर कार्ड को कोडर पर एक हरी बत्ती से हाइलाइट किया जाएगा।
- कोडर पर मौजूद स्टेप बटन प्रोजेक्ट में बग ढूंढने के लिए एक उपयोगी उपकरण है, क्योंकि यह छात्रों को प्रोजेक्ट के निष्पादन को धीमा करने में सक्षम बनाता है, ताकि 123 रोबोट स्टेप बटन के प्रत्येक प्रेस के साथ प्रत्येक कोडर कार्ड को एक-एक करके निष्पादित कर सके। इस तरह छात्र आसानी से देख सकते हैं कि अप्रत्याशित व्यवहार होने पर कौन सा कोडर कार्ड चल रहा है, ताकि वे प्रोजेक्ट में बग का पता लगा सकें। लैब 2 में, छात्र डिबगिंग प्रक्रिया के हिस्से के रूप में स्टेप बटन का उपयोग करेंगे। कोडर के साथ किसी प्रोजेक्ट को चरणबद्ध तरीके से पूरा करने के बारे में जानने के लिए, STEM लाइब्रेरी का यह लेख देखें
- फिक्स – अंत में, छात्रों को फिक्स बग वाले कोडर कार्ड को ऐसे कार्ड से बदलकर प्रोजेक्ट को ठीक करना चाहिए जिससे इच्छित व्यवहार हो सके। उदाहरण के लिए, यदि रोबोट को बाएं के बजाय दाएं मुड़ने की आवश्यकता है, तो प्रोजेक्ट में 'बाएं मुड़ें' कोडर कार्ड के स्थान पर 'दाएं मुड़ें' कार्ड का उपयोग किया जाना चाहिए। समस्या का समाधान हो जाने के बाद, छात्रों को प्रोजेक्ट को फिर से चलाना चाहिए और रोबोट और कोडर को देखकर यह पता लगाना चाहिए कि क्या उन्होंने बग को सही ढंग से ठीक कर लिया है। यदि आवश्यक हो, तो डिबगिंग की प्रक्रिया को दोहराएं।
यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि छात्र पहली कोशिश में बग को सही ढंग से ठीक नहीं कर पाएंगे, और यह ठीक है। डीबगिंग एक समस्या-समाधान प्रक्रिया है जिसमें छात्र अपने रोबोट को कोड करते समय संलग्न होंगे, इसलिए यह कुछ ऐसा होना चाहिए जिसमें छात्र सहजता से भाग ले सकें और धीरे-धीरे स्वतंत्रता प्राप्त कर सकें
VEX 123 में डिबगिंग में सहायता के लिए दृश्य संकेत अंतर्निहित हैं।
VEX 123 में ऐसी सुविधाएं अंतर्निहित हैं जो छात्रों को उनके प्रोजेक्ट बनाते और चलाते समय दृश्य प्रतिक्रिया प्रदान करती हैं। टच बटन का उपयोग करते समय, 'स्टार्ट' बटन दबाए जा रहे बटन के रंग में चमकेगा, जिससे पता चलेगा कि कमांड दर्ज कर लिया गया है। कोडर का उपयोग करते समय, हाइलाइटिंग सुविधा इस बारे में मूल्यवान प्रतिक्रिया दे सकती है कि परियोजना को कैसे निष्पादित किया जा रहा है। जब 'स्टार्ट' बटन का उपयोग करके किसी प्रोजेक्ट को शुरू से अंत तक चलाया जाता है, तो 123 रोबोट द्वारा चलाए जा रहे कोडर कार्ड के बगल में हाइलाइटिंग हरे रंग में चमकने लगेगी, जैसा कि नीचे दिए गए एनिमेशन में दिखाया गया है। यह अतिरिक्त दृश्य संकेत छात्रों को रोबोट के व्यवहार को प्रोग्रामिंग भाषा में कोडर कार्ड कमांड से ठोस तरीके से जोड़ने में मदद कर सकता है।
लैब 2 की तरह 'स्टेप' बटन का उपयोग करते समय, प्रोजेक्ट एक समय में एक कोडर कार्ड के साथ चलता है। चल रहे कोडर कार्ड के बगल में हाइलाइटिंग हरे रंग में चमकती रहेगी, और फिर प्रोजेक्ट में निष्पादित होने वाले अगले कोडर कार्ड के बगल में पीले रंग में चमकेगी, जैसा कि नीचे दिए गए एनिमेशन में दिखाया गया है।
यह दर्शाने के लिए कि अगला कोडर कार्ड कौन सा है, पीले रंग से हाइलाइट करने से न केवल छात्रों को एक मूल्यवान दृश्य संकेत मिलता है, बल्कि अनुमान लगाने और बातचीत करने का अवसर भी मिलता है। किसी प्रोजेक्ट पर काम करते समय, छात्र प्रत्येक कोडर कार्ड के चलने से पहले यह अनुमान लगाने के लिए कुछ समय निकाल सकते हैं कि 123 रोबोट क्या व्यवहार करेगा। रोबोट के व्यवहार को देखते हुए, वे वास्तविक व्यवहार की तुलना अपने अपेक्षित व्यवहार से कर सकते हैं, और वे मिलकर त्रुटियों को दूर करने में जुट सकते हैं। यदि छात्रों की अलग-अलग भविष्यवाणियां हैं, तो यह एक मूल्यवान सीखने का क्षण हो सकता है क्योंकि वे इस बारे में बात करते हैं कि उन्हें क्यों लगता है कि कुछ निश्चित व्यवहार होंगे और वे व्यवहार परियोजना में कोडर कार्ड से कैसे जुड़े हैं।
डिबगिंग के प्रति सकारात्मक कक्षा संस्कृति को बढ़ावा दें
यदि हम चाहते हैं कि छात्र परियोजना परीक्षण और डिबगिंग प्रक्रिया में वास्तव में शामिल हों, तो एक व्यापक कक्षा संस्कृति का होना बेहद महत्वपूर्ण है जो त्रुटियों को दंडात्मक नहीं बल्कि उत्पादक के रूप में देखती है। यदि वे त्रुटियों को छिपाने की कोशिश कर रहे हैं, या दूसरों के साथ अपने तर्क पर चर्चा करने से डरते हैं, तो डिबगिंग प्रक्रिया बहुत अधिक कठिन और सीखने के लिए कम उपयोगी होगी। कोडिंग प्रोजेक्ट में आने वाली त्रुटियाँ सीखने, व्यावहारिक समस्या-समाधान में संलग्न होने और एक साझा लक्ष्य की ओर दूसरों के साथ मिलकर काम करने का एक शानदार अवसर हैं। बहुत कम ही छात्र पहली बार में ही किसी पूरे प्रोजेक्ट को सही ढंग से कोड कर पाते हैं, इसलिए कंप्यूटर विज्ञान सीखने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए कोडिंग की पुनरावृत्ति प्रकृति का एक हिस्सा डिबगिंग भी है। 
ऐसा करने के कई तरीके हैं, जैसे कि "बग म्यूजियम" या "बग हॉल ऑफ फेमजैसी चीजों के साथ गलतियों का जश्न मनानाजहां छात्र और शिक्षक परियोजना त्रुटियों और उनके समाधानों को पोस्ट करते हैं ताकि सभी उन पर विचार कर सकें। शिक्षकों ने छात्रों को कीड़े ढूंढने के लिए पुरस्कृत किया है, हर बार जब कक्षा में किसी कीड़े की 'घोषणा' की जाती है तो उन्हें प्लास्टिक के कीड़े के खिलौने दिए जाते हैं, जिससे कीड़े ढूंढना न केवल आवश्यक बल्कि मजेदार भी बन गया है! आप छात्रों को कागज पर बने कीड़े के कटआउट बनाने या उनमें रंग भरने के लिए कह सकते हैं, ताकि वे अपने प्रोजेक्ट में कीड़े की मौजूदगी को दर्शा सकें। इस तरह छात्र समूह बिना अन्य छात्रों को मौखिक रूप से परेशान किए, आपको एक दृश्य संकेत दे सकते हैं कि वे समस्या को ठीक करने में लगे हुए हैं। आप किसी बग की घोषणा करने के लिए चाहे जो भी तरीका चुनें, महत्वपूर्ण बात यह है कि उस खोज का जश्न मनाएं और उस अथक समस्या-समाधान को उजागर करें जिसने छात्रों को इसे ठीक करने में सक्षम बनाया!
फाइंड द बग! में डिबगिंग प्रक्रिया STEM लैब यूनिट का उपयोग किसी भी कोडिंग विधि - टच, कोडर या VEXcode 123 के साथ किया जा सकता है। VEX 123 प्रिंट करने योग्य छात्रों के लिए अपने प्रोजेक्ट को डीबग करते समय उपयोग करने के लिए एक उपयोगी उपकरण हो सकता है। उदाहरण के लिए, टच बटन के साथ कोडिंग करते समय, छात्रों के लिए कलर-इन प्रोजेक्ट प्लानिंग और मोशन प्लानिंग प्रिंटेबलका उपयोग करना मददगार हो सकता है, ताकि उनके पास अपने टच प्रोजेक्ट का एक दृश्य प्रतिनिधित्व हो, जिसकी वे अपने कोड में बग ढूंढने की कोशिश करते समय समीक्षा कर सकें। इसके अतिरिक्त, प्रिंट करने योग्य टच बटन किसी प्रोजेक्ट की योजना बनाने या उसे ठीक करने के लिए एक उपयोगी उपकरण हो सकते हैं, क्योंकि वे छात्रों को अपने प्रोजेक्ट को ठीक करने का तरीका पता लगाने के दौरान हेरफेर करने के लिए एक मूर्त वस्तु प्रदान करते हैं। इस यूनिट को अन्य कोडिंग विधियों के लिए अनुकूलित करने के बारे में अधिक जानने के लिए, यूनिट अवलोकन में वैकल्पिक कोडिंग विधियाँ पृष्ठ देखें।
आपको कौन से कोडर कार्ड चाहिए?
नीचे इस यूनिट के दौरान उपयोग किए जाने वाले मुख्य कोडर कार्डों की सूची दी गई है। यूनिट को पूरा करने के लिए आवश्यक अन्य कोडर कार्ड तालिका के बाद सूचीबद्ध हैं। अपने छात्रों को कोडर कार्ड व्यवस्थित करने और वितरित करने के बारे में अधिक विस्तृत जानकारी के लिए, प्रत्येक लैब में सारांश के पर्यावरण सेटअप अनुभाग को देखें।
| कार्ड | व्यवहार | उदाहरण |
|---|---|---|
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कोडर पर 'स्टार्ट' बटन दबाने पर प्रोजेक्ट शुरू हो जाता है | |
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123 रोबोट 1 रोबोट की लंबाई या 123 फील्ड पर 1 वर्ग के बराबर आगे बढ़ेगा। |  |
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123 रोबोट 2 रोबोट की लंबाई या 123 फील्ड पर 2 वर्गों तक आगे बढ़ेगा। |  |
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123 रोबोट अपनी जगह पर 90 डिग्री बाईं ओर घूमेगा। |  |
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123 रोबोट अपनी जगह पर ही दाईं ओर 90 डिग्री घूमेगा। |  |
मोशन, साउंड या लुक्स श्रेणियों से अतिरिक्त कोडर कार्ड का उपयोग करके छात्रों को लैब के दौरान अतिरिक्त डिबगिंग के अवसर प्रदान किए जा सकते हैं। कोडर कार्डों और उनके व्यवहारों की पूरी सूची के लिए, STEM लाइब्रेरी में VEX कोडर कार्ड संदर्भ गाइड लेख देखें।
इस इकाई में कोडर के साथ शिक्षण की रणनीतियाँ
कोडर छात्रों और शिक्षकों को लैब की गतिविधियों के दौरान आसानी से और मूर्त रूप से कोड के साथ जुड़ने और उसे साझा करने का अवसर प्रदान करता है
पूर्व-पाठकों या शुरुआती पाठकों को सहायता प्रदान करना — कोडर कार्ड पूर्व-पाठकों या शुरुआती पाठकों को सहायता प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिनमें कार्ड पर लिखे शब्दों को दर्शाने के लिए आइकन का उपयोग किया जाता है, ताकि छात्र शब्दों को पढ़ पाने में असमर्थ होने पर भी छवियों को पढ़ सकें। छात्रों को अपने प्रोजेक्ट बनाने और उनमें आने वाली समस्याओं को ठीक करने में मदद के लिए इन आइकन छवियों का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित करें। छात्रों के साथ कोडर कार्डों का नामकरण करते समय उन पर मौजूद छवियों का संदर्भ देकर इसे सुदृढ़ करें, जैसे कि "जब 123 कोडर कार्ड शुरू होता है, हरे तीरकार्ड हमेशा पहले आता है।"
कोडर कार्ड पर कोडर का उपयोग व्हाइटबोर्ड की तरह करें — एक बार कोडर कार्ड कोडर में लोड हो जाने के बाद, छात्र अपना कोड दिखाने के लिए अपना कोडर ऊपर उठा सकते हैं, ठीक उसी तरह जैसे वे गणित के हल वाले व्हाइटबोर्ड को ऊपर उठाते हैं। फाइंड द बग! के दौरान STEM लैब यूनिट में, इस रणनीति का उपयोग यह जांचने के लिए किया जा सकता है कि छात्रों ने प्रत्येक डीबगिंग गतिविधि के लिए बग वाले कोड को सही ढंग से दोबारा बनाया है या नहीं। आप जल्दी और आसानी से देख सकते हैं कि सही कोडर कार्ड का उपयोग किया गया है या नहीं, क्या उन्हें उचित क्रम में डाला गया है, और यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि वे उल्टे या पीछे की ओर तो नहीं हैं। आप प्रत्येक स्लॉट पर मौजूद संख्याओं का उपयोग करके छात्रों का ध्यान उनके कोड के किसी विशेष भाग की ओर आकर्षित कर सकते हैं, जैसे कि यह कहना कि "यह सुनिश्चित करने के लिए स्लॉट नंबर 2 की जाँच करें कि आपका कोडर कार्ड पूरी तरह से डाला गया है"।
कोडर के साथ समस्या निवारण
कोडर और कोडर कार्ड के साथ कोडिंग करने में अनिवार्य रूप से कुछ समस्या निवारण और डीबगिंग की आवश्यकता होती है। हालांकि यह सीखने की प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, फिर भी इस इकाई में आपको जिन सबसे आम समस्याओं का सामना करना पड़ सकता है, उनके कुछ समाधान यहां दिए गए हैं:
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कोडर को हिलाते समय कोडर कार्ड गिर जाते हैं — जब छात्रों को कोडर कार्ड सहित अपने कोडर को पकड़ने के लिए कहें, तो उन्हें याद दिलाएं कि इसे सीधा पकड़ें, और इसे अगल-बगल न झुकाएं। यदि इसे दाईं ओर (या कोडर के खुले हिस्से की ओर) झुकाया जाए, तो कोडर कार्ड बाहर गिर सकते हैं। क्योंकि युवा छात्रों के लिए बाएँ और दाएँ हमेशा भरोसेमंद नहीं होते, इसलिए उन्हें कोडर को किसी भी दिशा में झुकाने से मना करें।
कोडर को हिलाने पर कोडर कार्ड बाहर गिर जाते हैं -
एक कोडर कार्ड गलत दिशा में रखा गया है — छात्रों को याद दिलाएं कि वे सुनिश्चित करें कि उनके कोडर कार्ड सही दिशा में डाले गए हैं - शब्द और चित्र उनकी ओर हों, और चित्र कोडर के दाईं ओर (या खुले हुए हिस्से) हों। यदि कार्ड उल्टे या पीछे की ओर हैं, तो छात्रों को उन्हें बाहर निकालने और सही दिशा में दोबारा डालने के लिए कहें।
कोडर कार्ड गलत दिशा में रखा गया है -
कोडर कार्ड स्लॉट चलने पर लाल बत्ती दिखाता है — यदि कोडर कार्ड के बगल में लाल संकेतक बत्ती दिखाई देती है, तो हो सकता है कि कोडर कार्ड स्लॉट में पूरी तरह से न डाला गया हो। छात्रों को याद दिलाएं कि कोडर कार्ड को पूरी तरह से अंदर धकेलें, या यदि ऐसा होता है तो उन्हें बाहर निकालें और दोबारा डालें इसका एक उदाहरण देखने के लिए नीचे दिया गया एनिमेशन देखें।
वीडियो फाइल
कोडर का उपयोग कैसे करें, इस बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEX 123 कोडर नॉलेज बेस लेख का उपयोग देखें।